[發(fā)明專利]一種面向充電站運(yùn)營(yíng)商的儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011461627.9
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112564152B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍羿;胡文;何錦華;胡澤春;黃會(huì);龍方家;戴衛(wèi);吳高林;徐婷婷;池磊;劉乙力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/32
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/32;H02J3/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 賴林東

1.一種面向充電站運(yùn)營(yíng)商的儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、設(shè)置儲(chǔ)能成本參數(shù)和特性參數(shù)，上傳實(shí)時(shí)電價(jià)數(shù)據(jù)和典型充電站一年的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，并且將負(fù)荷數(shù)據(jù)還原成12個(gè)月的負(fù)荷數(shù)據(jù)；

步驟二、對(duì)每個(gè)月的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，聚類(lèi)中心數(shù)設(shè)置為2，2個(gè)聚類(lèi)中心分別代表每月的工作和非工作日，并且把聚類(lèi)中心作為該月的典型日負(fù)荷曲線，同時(shí)輸出每個(gè)月的聚類(lèi)中心所占該月天數(shù)的權(quán)重,以計(jì)算目標(biāo)函數(shù)；

步驟三、選擇荷電狀態(tài)SOC、儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束、SOC循環(huán)初始與結(jié)束相等約束、充/放電功率約束、充/放電狀態(tài)約束和削峰負(fù)荷約束這六個(gè)約束條件來(lái)優(yōu)化通過(guò)目標(biāo)函數(shù)建立的模型；

步驟四、以BESS全壽命周期凈收益最大為目標(biāo)函數(shù)建立模型，對(duì)儲(chǔ)能配置功率和容量進(jìn)行優(yōu)化；

步驟五、將步驟三模型約束條件中的儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束和充/放電功率約束進(jìn)行LP處理，得到線性化的儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束和充/放電功率約束，并將處理后得到的儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束和充/放電功率約束用于對(duì)步驟四中的模型進(jìn)行優(yōu)化；

步驟六、以BESS全壽命周期內(nèi)的凈收益、投資回收年限和投資回報(bào)率作為決策指標(biāo)為評(píng)估指標(biāo)對(duì)建立的優(yōu)化配置方法結(jié)果進(jìn)行評(píng)估；

步驟七、進(jìn)行求解，并輸出求解結(jié)果；

所述步驟三種的約束條件具體為：

（1）在一個(gè)BESS充/放電周期內(nèi)，BESS各時(shí)刻儲(chǔ)能容量值應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)，具體為：

其中，和分別對(duì)應(yīng)BESS可調(diào)度儲(chǔ)能容量上限和下限，為時(shí)刻第種典型負(fù)荷下的儲(chǔ)能容量值；

（2）儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束，具體為：

其中，和為BESS的充/放電效率，為時(shí)刻第中典型負(fù)荷下的儲(chǔ)能容量值，為時(shí)刻第種典型負(fù)荷下的儲(chǔ)能容量值，和分別為第種典型負(fù)荷下第時(shí)刻的實(shí)際放電功率和充電功率，為時(shí)段的持續(xù)時(shí)間；

（3）SOC循環(huán)初始與結(jié)束相等約束，為了第二天可以正常連續(xù)運(yùn)行，一天運(yùn)行完畢后BESS還要回復(fù)到初始SOC狀態(tài)，具體為：

其中，初始時(shí)荷電狀態(tài)，一天運(yùn)行完畢后的荷電狀態(tài)；

（4）充/放電功率約束，BESS在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)控制每次充/放電功率不超過(guò)其額定值，具體為：

其中，為最小放電功率，第時(shí)刻的放電功率，為最大放電功率，為最小充電功率，第時(shí)刻的充電功率，最大充電功率；

（5）充/放電狀態(tài)約束，BESS不能同時(shí)充電和放電，應(yīng)滿足：

其中，和都是0-1變量，分別表示BESS充放電狀態(tài)；

（6）削峰負(fù)荷約束，儲(chǔ)能進(jìn)行削峰后，系統(tǒng)等效負(fù)荷應(yīng)小于削峰后負(fù)荷峰值，即：

其中，為未配置儲(chǔ)能時(shí)的實(shí)際負(fù)荷，為每月峰值負(fù)荷；

對(duì)模型約束條件中的儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束和充/放電功率約束進(jìn)行LP處理，具體為：

（1）儲(chǔ)能SOC連續(xù)性約束進(jìn)行LP處理，引入新的變量，則該約束變?yōu)椋?/p>

其中，z為儲(chǔ)能電池的電量，和為第種典型負(fù)荷下第時(shí)刻的實(shí)際放/充電功率，為時(shí)段持續(xù)時(shí)間；

（2）充/放電功率約束進(jìn)行LP處理，先將充放電狀態(tài)約束刪去，刪去的原因在與模型的目標(biāo)函數(shù)是凈收益最大化，在模型求解過(guò)程中求解器自然會(huì)避開(kāi)電池同時(shí)充放電的狀態(tài)，否則不能達(dá)到凈收益最大的目標(biāo)，進(jìn)而可以避免二進(jìn)制變量和的引入，充/放電功率約束進(jìn)而轉(zhuǎn)化為：。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向充電站運(yùn)營(yíng)商的儲(chǔ)能優(yōu)化配置方法，其特征在于，所述步驟四中目標(biāo)函數(shù)具體表述為：

其中，為BESS全壽命周期內(nèi)的凈收益，為BESS“低儲(chǔ)高放”的套利收益，為減少用戶基本電費(fèi)收益，為BESS初始投資成本，為運(yùn)行維護(hù)成本。