[發明專利]基于用戶側BESS全壽命周期的儲能優化配置方法

有效

• 申請號: 202011461656.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112508287B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 龍羿;龍方家;何錦華;胡澤春;黃會;吳高林;徐鴻宇;胡文;汪會財;徐婷婷;池磊
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司營銷服務中心;清華四川能源互聯網研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F18/23213;G06F18/2337;H02J3/00;H02J3/32
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 賴林東

1.基于用戶側BESS全壽命周期的儲能優化配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、設置儲能成本參數和特性參數，上傳實時電價數據和大工業用戶一年的歷史負荷數據，并且將負荷數據還原成12個月的負荷數據；

步驟二、對每個月的負荷數據進行聚類得到聚類中心，將聚類中心作為當月的典型日負荷曲線，同時輸出每個月的聚類中心所占該月天數的權重，以計算目標函數；

步驟三、選擇荷電狀態SOC、儲能SOC連續性約束、SOC循環初始與結束相等約束、充/放電功率約束、充/放電狀態約束和削峰負荷約束這六個約束條件來優化通過目標函數建立的模型：

步驟四、以BESS全壽命周期凈收益最大為目標函數來建立模型，對儲能配置功率和容量進行優化；

步驟五、以BESS全壽命周期內的凈收益、投資回收年限和投資回報率作為決策指標為評估指標對步驟四中儲能配置功率和容量優化結果進行評估；

步驟六、求解，并輸出求解結果。

2.根據權利要求1所述的基于用戶側BESS全壽命周期的儲能優化配置方法，其特征在于，步驟二采用的聚類方法為Fuzzy C-Means，其具體的算法如下：

(1)初始化c個聚類中心υ，指定各數據點x對于中心υ的模糊隸屬度μ；

(2)計算目標函數：

其中，表示數據點x_k對聚類中心的模糊隸屬度；

(3)迭代更新聚類中心及模糊隸屬度：

其中，m為模糊水平，m＞1；

(4)重復(2)、(3)直至算法收斂，收斂標志為當次迭代與上次迭代之間目標函數值的變化小于預設閾值。

3.根據權利要求2所述的基于用戶側BESS全壽命周期的儲能優化配置方法，其特征在于，模糊水平m和聚類中心的數目c均設置為2。

4.根據權利要求1所述的基于用戶側BESS全壽命周期的儲能優化配置方法，其特征在于，所述步驟三中選擇荷電狀態(SOC)約束、儲能SOC連續性約束、SOC循環初始與結束相等約束、充/放電功率約束、充/放電狀態約束、削峰負荷約束的計算方式分別如下：

(1)在一個BESS充/放電周期內，BESS各時刻儲能容量值應保持在一定的范圍內，具體為：

SOC_min≤SOC_i，j≤SOC_max

其中，SOC_min和SOC_max分別對應BESS可調度儲能容量上限和下限，SOC_i，j為i時刻第j種典型負荷下的儲能容量值；

(2)儲能SOC連續性約束，具體為：

其中，η_c和η_d為BESS的充/放電效率，SOC_i，j為i時刻第j中典型負荷下的儲能容量值，SOC_i+1，j為i+1時刻第j種典型負荷下的儲能容量值，P_dis，j(i)和P_ch，j(i)分別為第j種典型負荷下第i時刻的實際放電功率和充電功率，Δt為時段的持續時間；

(3)SOC循環初始與結束相等約束，具體為：

其中，SOC_o初始時荷電狀態，一天運行完畢后的荷電狀態；

(4)充/放電功率約束，具體為：

其中，P_dis，min為最小放電功率，P_dis(i)第i時刻的放電功率，P_dis，max為最大放電功率，P_ch，min為最小充電功率，P_ch(i)第i時刻的充電功率，P_ch，max最大充電功率；

(5)充/放電狀態約束，BESS不能同時充電和放電，應滿足：

B_out，j(i)+B_in，j(i)≤1

其中，B_in，j(i)和B_out，j(i)都是0-1變量，分別表示BESS充放電狀態；

(6)儲能進行削峰后，系統等效負荷應小于削峰后負荷峰值，即：

P_load(i，j)+P_ch(i，j)-P_dis(i，j)≤P_max，y-ΔP_y

其中，P_load(i，j)為未配置儲能時的實際負荷，P_max，y為每月峰值負荷。