[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110437565.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113285472A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高菲;張瑜;宋曉輝;李雅潔;李建芳;趙珊珊;徐冬杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J7/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法和裝置，獲取儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命、額定容量和額定充放電功率作為系統(tǒng)初值；將系統(tǒng)初值帶入預(yù)先構(gòu)建的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型，求解得到儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)配置方案；儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型以所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的全生命周期凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)，以儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率和額定充放電功率為約束進(jìn)行構(gòu)建，儲(chǔ)能系統(tǒng)的全生命周期凈現(xiàn)值是基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在全生命周期產(chǎn)生的費(fèi)用得到的。本申請(qǐng)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型的可行域進(jìn)行離散化，得到儲(chǔ)能系統(tǒng)的額定容量和額定充放電功率，并迭代修正儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，降低了儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型求解的難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法和裝置。

背景技術(shù)

在新能源發(fā)電蓬勃發(fā)展的背景下，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一種功率和電能的快速雙向調(diào)節(jié)設(shè)備，可有效降低新能源發(fā)電不確實(shí)性和由此導(dǎo)致的電網(wǎng)不平衡性的影響，對(duì)推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重大意義。綜合儲(chǔ)能優(yōu)化運(yùn)行的策略，研究考慮儲(chǔ)能優(yōu)化運(yùn)行對(duì)經(jīng)濟(jì)收益影響的儲(chǔ)能優(yōu)化配置，是投資儲(chǔ)能的重要基礎(chǔ)。

目前，儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置通常采用以下三種方式：1)考慮放電過(guò)程中儲(chǔ)能能力的下降，并基于智能生成運(yùn)行策略；2)利用用戶互補(bǔ)負(fù)載特性和大規(guī)模建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)所帶來(lái)的規(guī)模效益，降低成本的云儲(chǔ)能體系結(jié)構(gòu)；3)基于穩(wěn)定系統(tǒng)功率波動(dòng)確定儲(chǔ)能運(yùn)行策略。上述三種方式在構(gòu)建儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型時(shí)考慮了優(yōu)化的運(yùn)行策略，但是主要通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)低儲(chǔ)高發(fā)帶來(lái)的收益構(gòu)建儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型，極大的簡(jiǎn)化了儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型，導(dǎo)致儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置準(zhǔn)確性差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中準(zhǔn)確性差的不足，本發(fā)明提供一種儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法，包括：

獲取儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命、額定容量和額定充放電功率作為系統(tǒng)初值；

將所述系統(tǒng)初值帶入預(yù)先構(gòu)建的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型，求解得到儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)配置方案；

其中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型以所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的全生命周期凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)，以所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電功率和額定充放電功率為約束進(jìn)行構(gòu)建；

其中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的全生命周期凈現(xiàn)值是基于所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在全生命周期產(chǎn)生的費(fèi)用得到的。

儲(chǔ)能系統(tǒng)在全生命周期產(chǎn)生的費(fèi)用包括：所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在峰谷電價(jià)下低儲(chǔ)高發(fā)帶來(lái)的收益、回收收益、固定投資成本和需要電費(fèi)降低帶來(lái)的收益。

所述儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型的目標(biāo)函數(shù)如下式：

maxF＝η(1-θ)(F₁+F₂)+F₃-F₄-F₅

式中，F(xiàn)表示儲(chǔ)能系統(tǒng)的全生命周期凈現(xiàn)值，η表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率，θ表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的自放電率，F(xiàn)₁表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在峰谷電價(jià)下低儲(chǔ)高發(fā)帶來(lái)的收益，F(xiàn)₂表示所述需要電費(fèi)降低帶來(lái)的收益，F(xiàn)₃表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的回收收益，F(xiàn)₄表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的固定投資成本，F(xiàn)₅表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)維投資成本。

儲(chǔ)能系統(tǒng)在峰谷電價(jià)下低儲(chǔ)高發(fā)帶來(lái)的收益F₁滿足：

式中，Y表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命，Δt表示時(shí)間間隔，T表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在一年中運(yùn)行時(shí)段數(shù)量，表示第y年t時(shí)段的電度電費(fèi)，D_y表示貼現(xiàn)率，表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)在第y年t時(shí)段的充放電功率，且為正，表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)處于充電狀態(tài)，為負(fù)，表示所述儲(chǔ)能系統(tǒng)處于放電狀態(tài)；

需要電費(fèi)降低帶來(lái)的收益F₂滿足：