[發(fā)明專利]一種用戶側(cè)電池儲(chǔ)能的全生命周期投資優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210022142.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN114362219A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶佳;施展;彭明偉;陳宏偉;周嘯波;陳潔;丁曉宇;寧康紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/14;G06Q10/04;G06Q40/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 田琦

本發(fā)明公開了一種用戶側(cè)電池儲(chǔ)能的全生命周期投資優(yōu)化方法，包括如下步驟：首先明確用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的盈利模式，然后對(duì)用戶側(cè)的儲(chǔ)能投資進(jìn)行優(yōu)化；該優(yōu)化分為負(fù)荷預(yù)測(cè)與擬合、目錄電價(jià)確定這兩個(gè)方面；接下來對(duì)對(duì)用戶側(cè)的儲(chǔ)能投資進(jìn)行優(yōu)化建模；確定目標(biāo)函數(shù)并對(duì)其進(jìn)行建模求解，其中，確定目標(biāo)函數(shù)包括凈現(xiàn)值計(jì)算及目標(biāo)函數(shù)兩個(gè)方面，其中目標(biāo)函數(shù)為全生命周期內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合成本現(xiàn)值最小；確定儲(chǔ)能系統(tǒng)約束方程；儲(chǔ)能系統(tǒng)的約束方程包括充放電額定功率約束、額定容量約束、配電容量約束和充放電動(dòng)作的能量時(shí)序約束：對(duì)混合整數(shù)線性規(guī)劃問題進(jìn)行仿真，并通過仿真計(jì)算獲得用戶側(cè)儲(chǔ)能投資優(yōu)化參數(shù)及儲(chǔ)能投資優(yōu)化結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用戶側(cè)電池儲(chǔ)能的全生命周期投資優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

構(gòu)建基于新能源的能源電力系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外解決全球溫升問題的基本共識(shí)，國(guó)內(nèi)的工作重心包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。能源電力系統(tǒng)的可預(yù)測(cè)供用能結(jié)構(gòu)決定，不論是出于系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性還是生命周期投資最優(yōu)性的考慮，都需要規(guī)模化建設(shè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)，主要分為源側(cè)、網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)三類。隨著新能源的大規(guī)模接入電網(wǎng)，儲(chǔ)能系統(tǒng)與新能源的組合成為了新能源就地消納有效的解決方案，同時(shí)用戶側(cè)儲(chǔ)能的建設(shè)也為電力用戶提高供電可靠性、降低用電成本提供了新的思路，而如何使用確定性的方法來構(gòu)建儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置得到了諸多研究者的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種結(jié)果更加精確、且能有效降低用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)成本及投資風(fēng)險(xiǎn)的用戶側(cè)電池儲(chǔ)能的全生命周期投資優(yōu)化方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種用戶側(cè)電池儲(chǔ)能的全生命周期投資優(yōu)化方法，包括如下步驟：

1)明確用戶側(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的盈利模式；其盈利模式以峰谷價(jià)差為主，依賴于目錄電價(jià)中尖峰與低谷電價(jià)、高峰與低谷電價(jià)的差值、峰谷時(shí)段的時(shí)寬以及每日峰谷時(shí)段循環(huán)次數(shù)引起的可充放次數(shù)；

2)對(duì)用戶側(cè)的儲(chǔ)能投資進(jìn)行優(yōu)化；該優(yōu)化分為負(fù)荷預(yù)測(cè)與擬合、目錄電價(jià)確定這兩個(gè)方面，其中，目錄電價(jià)確定是根據(jù)用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的盈利模式，在低谷電價(jià)時(shí)段采用所在用戶的用電價(jià)為儲(chǔ)能充電，在尖峰或高峰電價(jià)時(shí)段將電量釋放給用戶并獲取用電價(jià)或優(yōu)惠后的用電價(jià)；該價(jià)格機(jī)制由供電部門制定并在目錄電價(jià)表中予以明確；

3)對(duì)用戶側(cè)的儲(chǔ)能投資進(jìn)行優(yōu)化建模；確定目標(biāo)函數(shù)并對(duì)其進(jìn)行建模求解，其中，確定目標(biāo)函數(shù)包括如下兩個(gè)方面：

a)凈現(xiàn)值計(jì)算；項(xiàng)目全生命周期的投資優(yōu)化，涉及投資、營(yíng)收和成本的時(shí)間價(jià)值計(jì)算，通常將不同時(shí)刻資金的進(jìn)出歸算至同一時(shí)刻，凈現(xiàn)值及將所有時(shí)刻的資金統(tǒng)一歸算至現(xiàn)在這一時(shí)刻；現(xiàn)值公式如下：

P＝V/(1+i)ⁿ (1)；

其中P為現(xiàn)值，V為資金值，i為基準(zhǔn)折現(xiàn)率，n為財(cái)務(wù)年數(shù)；

b)目標(biāo)函數(shù)；目標(biāo)函數(shù)為全生命周期內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合成本現(xiàn)值最小：

minf＝P_nom_opt·C_p+E_nom_opt·C_e-∑_t(P_dis_opt_t·T_t- P_cha_opt_t·T_t)/(1+i)^t//8760-1 (2)；

其中P_nom_opt為儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)額定功率，E_nom_opt為儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)額定容量，C_p為儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率單位造價(jià)，C_e為儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量單位造價(jià)，P_dis_optt為儲(chǔ)能系統(tǒng)的最優(yōu)放電時(shí)間序列，P_cha_opt為儲(chǔ)能系統(tǒng)的最優(yōu)充電時(shí)間序列，Tt為某一時(shí)刻的目錄電價(jià)，i 為基準(zhǔn)折現(xiàn)率，t為小時(shí)時(shí)刻數(shù)；