一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法技术

本发明专利技术公开了一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法，构建储能电站运行效果评估指标体系，确定待评估的方案集；根据各电站的实际运行数据，计算提取得到各电站待评估的方案集中所有方案的评估指标，形成初始决策矩阵，并标准化处理，得到归一化后的决策矩阵；采用层次分析法得到评估指标的主观权重向量，采用熵权法确定评估指标客观权重向量，通过博弈论组合赋权法得到评估指标的综合权重向量；对各电站的运行效果进行综合评估。本发明专利技术构建的指标体系具有科学性、适用性、可操作性，选取的指标适用性强、计算简单；从多方面对电网侧储能电站实际运行效果进行综合评估，为后续储能项目的规划建设、调度运行控制等提供依据。

A Comprehensive Evaluation Method for Operation Effect of Energy Storage Power Station on Power Grid Side

The invention discloses a comprehensive evaluation method for the operation effect of energy storage power stations on the grid side, establishes an evaluation index system for the operation effect of energy storage power stations, determines the scheme set to be evaluated, calculates and extracts the evaluation index of all schemes to be evaluated for each power station according to the actual operation data, forms an initial decision matrix, and standardizes the processing, and obtains the normalized scheme set. Decision matrix; using analytic hierarchy process to get the subjective weight vector of evaluation index, using entropy weight method to determine the objective weight vector of evaluation index, and using game theory combination weighting method to get the comprehensive weight vector of evaluation index; comprehensively evaluating the operation effect of each power station. The index system constructed by the invention is scientific, applicable and operable, and the selected index has strong applicability and simple calculation. The actual operation effect of the grid-side energy storage power station is comprehensively evaluated from many aspects, which provides a basis for planning, construction, dispatching and operation control of subsequent energy storage projects.

【技术实现步骤摘要】
一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法
本专利技术涉及一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法，属于电力

技术介绍
储能系统由于其具有快速响应、精确功率控制、双向调节等优势，在电力系统调频、调压、调峰、削峰填谷、提高接纳新能源能力等方面具有重要作用，贯穿于电源侧、电网侧、用电侧中的各个环节，成为理论研究的热点之一。国内外专家学者已在储能电站优化配置、调度控制策略、新能源并网、调频调压、储能充放电策略、可靠性评估等方面取得诸多研究成果。随着储能技术的不断发展和成本的下降，近年来储能系统在国内外越来越多的得到规模化应用，大批储能项目陆续投运并网。国外发达国家实际应用相对较早，如2008年投运的日本青森Rokkasho-Futamata风电场储能系统，储能规模为34MW/245MW·h；2017年2月投运的美国SDG&EEscondido储能项目，储能规模为30MW/120MW·h。国内虽然起步较晚，但近年来取得了较快的发展，如位于张北的国家风光储输示范工程，一期工程建设20MW/84MW·h的多类型电池储能项目；2018年7月18日投运的江苏镇江地区101MW/202MW·h电网侧储能电站是目前国内规模最大的电网侧储能电站项目，也是目前世界容量最大的电化学储能电站。镇江电网侧储能电站为2018年镇江地区迎峰度夏期间发用电平衡发挥了较大作用，为我国储能电站的建设提供了重要的经验借鉴作用，但目前对于电网侧储能电站实际运行效果尚缺乏综合评估，因此，从多方面对电网侧储能电站实际运行效果进行综合评估，为后续储能项目的规划建设、调度运行控制等提供借鉴，具有重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法，从多方面对电网侧储能电站实际运行效果进行综合评估，为后续储能项目的规划建设、调度运行控制等提供依据。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种。一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，包括以下步骤：1)构建储能电站运行效果评估指标体系，确定待评估的方案集；2)根据各电站的实际运行数据，计算提取得到各电站待评估的方案集中所有方案的评估指标，形成初始决策矩阵，对初始决策矩阵归一化处理，得到归一化后的决策矩阵；3)采用层次分析法得到评估指标的主观权重向量w1，采用熵权法确定评估指标客观权重向量w2，通过博弈论组合赋权法得到评估指标的综合权重向量；4)在已知决策矩阵和各评估指标的综合权重向量的基础上，以TOPSIS法对各电站的运行效果进行综合评估。评估指标体系包括以下评估指标：1)实际上网相对电量；2)电站综合能量效率；3)电站储能损耗率；4)可用系数；5)运行维护成本；6)储能企业收益；7)延缓电网建设收益；8)节能减排效益。各评估指标的计算公式为：1)实际上网相对电量：为电站评价周期内的实际上网电量与电站额定容量的比值，Eup为评价周期内电站的上网电量；Pcap为电站额定容量；2)电站综合能量效率：为运行过程中上网电量与下网电量的比值，Eup为评价周期内电站的上网电量；Edown为评价周期内的下网电量；3)电站储能损耗率：为各储能单元充电、放电和能量储存过程总的电能损耗与下网电量的比值，Ech为评价周期内储能电站的充电量；Edisch为评价周期内储能电站放电量；4)可用系数：为评价周期内电站可用时间和统计时间的比值Tav为可用小时数；Ttotal为统计时间；5)运行维护成本：包括单位容量运行维护费与度电运行维护费，Mcost＝Mkw+Mkw·hMkw为单位容量运行维护费；Mkw·h为度电运行维护费；6)储能企业收益：为储能电站的上网电量收益与充电费用之差，Mincome＝Eup·Pup-Edown·PdownPup为上网电价；Pdown为下网电价；7)延缓电网建设收益：被延缓的项目建设所需资金的时间价值Cinv被缓解项目所需投资；ρ为年利率；τ为延缓时间；8)节能减排效益：为储能电站放电带来的环境效益，Ben＝Mem·EupMem是单位电能的环境排放成本。步骤2)中，包括以下具体步骤：1)构造初始决策矩阵设有m个待评估方案，每个方案均有n个评估指标，方案i(i＝1,2,…,m)的第j(j＝1,2,…,n)个指标值为xij，由各方案全部指标值组成初始决策矩阵X＝[xij]m×n；2)对初始决策矩阵归一化处理归一化后的决策矩阵为Y＝[yij]m×n，其中归一化后的决策矩阵元素为步骤4)中，以TOPSIS法对各电站的运行效果进行综合评估时，包括以下步骤：41)构造加权归一化决策矩阵；42)确定正理想解向量Z+和正理想解向量Z-；43)计算各评估目标与正理想解、负理想解之间的欧氏距离；44)计算各评估方案与正理想解的相对贴近度，根据相对贴近度对评估方案进行排序。步骤4)包括以下具体步骤：41)构造加权归一化决策矩阵：设各指标权重构成的权重向量为w＝(w1,w2,…,wn)则加权决策矩阵为Z＝[zij]m×n，其中加权决策矩阵元素为zij＝wjyiji＝1,2,…,m；j＝1,2,,n42)确定正理想解向量Z+和负理想解向量Z-：由加权决策矩阵构造正理想解向量负理想解向量其中式中J1为效益型指标；J2为成本型指标；43)计算各评估目标与正、负理想解之间的欧氏距离：各评估方案与正理想解的距离为：各评估方案与负理想解的距离为：44)计算各评估方案与正理想解的相对贴近度根据相对贴近度Ci对评估方案排序。步骤3)中，采用层次分析法计算指标的主观权重向量，包括以下步骤：1)构造层次结构模型；2)形成判断矩阵，分别构造准则层对于总体目标层的判断矩阵和指标层对于准则层的判断矩阵；3)层次单排序及其一致性检验，求出准则层对于总体目标层的判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量，并将特征向量进行归一化，并进行一致性检验；依次求出指标层对于准则层的判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量，并将特征向量进行归一化，并进行一致性检验；4)指标权重的确定，层次总排序及其一致性检验，计算出指标相对于总目标的权重。步骤3)中，采用熵权法计算指标客观权重向量，包括以下步骤：由归一化后的决策矩阵Y＝[yij]m×n得第j个指标值的熵为：式中：设当fij＝0时，fijlnfij＝0；m为待评估方案个数，每个方案均有n个评估指标；由第j个指标值的熵权决定的客观权重为：步骤3)中，通过博弈论组合赋权法得到指标的综合权重向量，包括以下步骤：在分别由层次分析法和熵权法得到指标的主观权重向量w1＝{w1j|1≤j≤n}和客观权重向量w2＝{w2j|1≤j≤n}后，由两种权重向量组成的权重向量集为W＝{w1,w2}，主、客观权重向量构成的任意线性组合为：式中：λl为线性组合系数；wl为第l种赋权法确定的权重向量，T表示转置；n个评估指标中的第j个指标值；根据博弈论组合赋权法，将寻找最优权重向量归结为优化式(15)中的2个组合系数，使w*与权重向量集W中各权重向量的离差极小化，用数学模型表示为：u为权重向量集中的向量个数；式(16)的最优一阶导数条件为：求解此方程组得到系数(λ1,λ2)，并归一化处理得则由权重向量集W中主、客观权重向量组成的最优综合权重向量为：本专利技术所达到的有益效果：本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，包括以下步骤：1)构建储能电站运行效果评估指标体系，确定待评估的方案集；2)根据各电站的实际运行数据，计算提取得到各电站待评估的方案集中所有方案的评估指标，形成初始决策矩阵，对初始决策矩阵归一化处理，得到归一化后的决策矩阵；3)采用层次分析法得到评估指标的主观权重向量w1，采用熵权法确定评估指标客观权重向量w2，通过博弈论组合赋权法得到评估指标的综合权重向量；4)在已知决策矩阵和各评估指标的综合权重向量的基础上，以TOPSIS法对各电站的运行效果进行综合评估。

【技术特征摘要】
1.一种电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，包括以下步骤：1)构建储能电站运行效果评估指标体系，确定待评估的方案集；2)根据各电站的实际运行数据，计算提取得到各电站待评估的方案集中所有方案的评估指标，形成初始决策矩阵，对初始决策矩阵归一化处理，得到归一化后的决策矩阵；3)采用层次分析法得到评估指标的主观权重向量w1，采用熵权法确定评估指标客观权重向量w2，通过博弈论组合赋权法得到评估指标的综合权重向量；4)在已知决策矩阵和各评估指标的综合权重向量的基础上，以TOPSIS法对各电站的运行效果进行综合评估。2.根据权利要求1所述的电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，评估指标体系包括以下评估指标：1)实际上网相对电量；2)电站综合能量效率；3)电站储能损耗率；4)可用系数；5)运行维护成本；6)储能企业收益；7)延缓电网建设收益；8)节能减排效益。3.根据权利要求2所述的电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，各评估指标的计算公式为：1)实际上网相对电量：为电站评价周期内的实际上网电量与电站额定容量的比值，Eup为评价周期内电站的上网电量；Pcap为电站额定容量；2)电站综合能量效率：为运行过程中上网电量与下网电量的比值，Eup为评价周期内电站的上网电量；Edown为评价周期内的下网电量；3)电站储能损耗率：为各储能单元充电、放电和能量储存过程总的电能损耗与下网电量的比值，Ech为评价周期内储能电站的充电量；Edisch为评价周期内储能电站放电量；4)可用系数：为评价周期内电站可用时间和统计时间的比值Tav为可用小时数；Ttotal为统计时间；5)运行维护成本：包括单位容量运行维护费与度电运行维护费，Mcost＝Mkw+Mkw·hMkw为单位容量运行维护费；Mkw·h为度电运行维护费；6)储能企业收益：为储能电站的上网电量收益与充电费用之差，Mincome＝Eup·Pup-Edown·PdownPup为上网电价；Pdown为下网电价；7)延缓电网建设收益：被延缓的项目建设所需资金的时间价值Cinv被缓解项目所需投资；ρ为年利率；τ为延缓时间；8)节能减排效益：为储能电站放电带来的环境效益，Ben＝Mem·EupMem是单位电能的环境排放成本。4.根据权利要求1所述的电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，步骤2)中，包括以下具体步骤：1)构造初始决策矩阵设有m个待评估方案，每个方案均有n个评估指标，方案i的第j个指标值为xij，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n，由各方案全部指标值组成初始决策矩阵X＝[xij]m×n；2)对初始决策矩阵归一化处理归一化后的决策矩阵为Y＝[yij]m×n，其中5.根据权利要求4所述的电网侧储能电站运行效果综合评估方法，其特征是，步骤4)中，以TOPSIS法对各电站的运行效果进行综合评估时，包括以下步骤：41)构造加权归一化决策矩阵；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大江，李刚，程锦闽，江叶峰，仇晨光，熊浩，李澄，周建华，赵静波，周前，刘建坤，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32