[發明專利]計及儲能壽命衰減的綜合能源系統優化調度方法

在審

• 申請號: 202110997453.6
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113780638A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 馬喜平;沈渭程;胡殿剛;董開松;甄文喜;朱宏毅;張偉;趙煒;劉麗娟;魏博;趙耀;楊俊;閔占奎;劉秀良;同煥珍;張賽;鄭翔宇;陳柏旭;周政龍;魏潤芝;趙霖
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開了一種計及儲能壽命衰減的綜合能源系統優化調度方法，具體按照以下步驟實施：步驟1、構建儲能壽命衰減模型；步驟2、構建綜合能源系統優化調度模型；步驟3、用內點法求得所述步驟2得到的綜合能源系統調度方案的最優解。本發明解決了現有技術中存在的綜合能源系統優化調度中不考慮儲能壽命衰減的不足的問題。

技術領域

本發明屬于綜合能源系統的優化調度技術領域，具體涉及一種計及儲能壽命衰減的綜合能源系統優化調度方法。

背景技術

綜合能源系統是一種高效的能源系統運行模式，儲能作為綜合能源系統的重要組成部分，可以有效平抑綜合能源系統中可再生能源發電的隨機性和波動性，提高系統電能質量，維持系統穩定。但是系統運行中儲能的頻繁充放電會導致儲能壽命縮短，儲能的容量、放電循環次數都將發生改變。因此在綜合能源系統的儲能調度中，必須考慮儲能壽命衰減帶來的儲能運行約束變化。

目前國內外針對包含儲能的綜合能源系統優化調度進行了大量研究。大部分綜合能源系統經濟調度策略并未考慮儲能的使用壽命約束。部分研究以實驗形式量化研究了儲能充放電深度和速率對儲能設備壽命的影響，將儲能壽命定義為固定比例的衰減，定義了儲能的充放電功率罰函數，保證儲能循環壽命的約束。目前研究的儲能壽命模型都沒有把儲能的壽命衰減約束嵌入到調度約束中，且模型中涉及衰減比例和罰函數的給定都具有較強的主觀性。為此，本專利建立了反映儲能壽命衰減的數學模型，并將其引入到了綜合能源系統優化調度的目標函數以及約束條件當中，完善了綜合能源系統經濟調度模型。

發明內容

本發明的目的是提供一種計及儲能壽命衰減的綜合能源系統優化調度方法，解決了現有技術中存在的綜合能源系統優化調度中不考慮儲能壽命衰減的不足的問題。

本發明所采用的技術方案是，計及儲能壽命衰減的綜合能源系統優化調度方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、構建儲能壽命衰減模型；

步驟2、構建綜合能源系統優化調度模型；

步驟3、用內點法求得所述步驟2得到的綜合能源系統調度方案的最優解。

本發明的特點還在于，

步驟1具體如下：

步驟1.1、老化實驗建立的蓄電池型儲能充放電過程中造成的容量衰減模型如下式所示：

式中，D_cyc為充放電深度，δ_soc，av為單次循環的平均SOC值，SOC值即為電池荷電狀態值，N_cyc為充放電深度D_cyc和δ_soc，av的循環次數，ΔC_ES，i(t)為t時刻之前儲能容量的在i條件下儲能容量的衰減量；i條件即一組充放電深度D_cyc和單次循環的平均SOC值δ_soc，av和參數(D_cyc，δ_soc，av)；

步驟1.2、利用雨流計數法對儲能蓄電池歷史充放電SOC序列進行統計，計算蓄電池歷史充放電過程中每次充放電的充放電深度D_cyc和單次循環的平均SOC值δ_soc，av，統計對應于不同(D_cyc，δ_soc，av)對應的次數N_cyc，然后將統計得到的對應參數帶入到式(4)中即得到i條件(D_cyc，δ_soc，av)模式下充放電模式下儲能容量的衰減量，將各個條件的儲能容量衰減量進行加和，得到t時刻之前儲能容量衰減量ΔC_ES(t)：

ΔC_ES(t)＝∑ΔC_ES，i(t) (2)