用户侧储能系统容量优化供电方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用户侧储能系统容量优化供电方法及装置；其中，方法，包括：获取引入储能系统前企业用电成本；获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；获取储能系统全天完整的循环次数；计算获取引入储能系统后企业用电成本；计算企业收益；生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。本发明专利技术通过按需分配储能系统输出功率与充分利用间歇时段补电，可降低企业最大电能需量至目标最大需量的同时确保储能系统容量最小化，降低了成本，且准确性高。

【技术实现步骤摘要】
用户侧储能系统容量优化供电方法及装置
本专利技术涉及用户侧储能系统容量优化供电
，更具体地说是指用户侧储能系统容量优化供电方法及装置。
技术介绍
用电量较大的企业通常自建火电站，一方面在夜间用电低谷时段将多余产电量返还电网获利，另一方面，在日间用电高峰时段火电站参与供电可降低最大电能需量，从而降低用电成本。但出售多余产电量的价格通常较低，经济效益不佳。随着储能行业的兴起，上述问题得到改善，即通过用户侧储能系统储存一部分的多余产电量，在日间用电高峰时由火电站和储能系统一同对企业供电，可有效降低最大电能需量，从而降低企业用电成本，值得注意的是，高效的储能系统供电策略可确保储能系统间歇式补电过程不增加额外的电费支出，并且使最大电能需量降低至目标最大需量时储能系统提供最小的电量，充分利用间歇时段补充电量和降低电量输出的供电策略使储能系统具备最小系统容量，进而降低储能系统成本。目前，针对上述应用的储能系统容量配置与供电策略并不成熟，首先，简单地根据最大电能需量高于目标最大需量的数值对超出目标最大需量的时段采取等额削减的传统方法虽然能够达成目标最大需量，但并不能最大限度降低储能系统供电量，导致储能系统容量需求更大，成本上涨；其次，仅对比少数几个目标最大需量下的经济效益而确定储能系统容量和供电策略，且过程中没有充分考虑储能系统老化规律，导致储能系统容量配置不能实现最优化，全局收益计算存在较大偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供用户侧储能系统容量优化供电方法及装置。r>为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：用户侧储能系统容量优化供电方法，包括以下步骤：获取引入储能系统前企业用电成本；获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；获取储能系统全天完整的循环次数；根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。其进一步技术方案为：所述“获取引入储能系统前企业用电成本”步骤中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：其中，q表示火电站日发电量；ph表示火电站产电单价；x表示企业工作天数；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价；P(t)是企业全天24小时每分钟从电网取电功率，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价；S为引入储能系统前企业最大电能需量，满足：S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),...PX(t＝1440))其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：其进一步技术方案为：所述“获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率”步骤，包括：初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；其中，目标最大需量和储能系统充放电功率分别初始化为：S'＝S00≤S0≤SPc(t＝n)＝0n＝1,2,3...1440其中，S'为目标电能需量，S0为某一指定目标电能需量，Pc(t＝n)为第n分钟储能系统充放电功率；根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；其中，根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量为：C＝(S-S')/ηd其中，ηd表示储能系统最大放电倍率；根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；其中，根据目标最大需量更新储能系统充放电功率为：Pc(t＝n)＝min(PCC(:,n))n＝1,2,3...1440其中，PCC(：,n)表示1440×1440维矩阵PCC中第n列所有元素，其第n1行第n2列元素PCC(n1,n2)满足：其中，1≤n1≤1440，1≤n2≤1440；根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；其中，根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量为：根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；其中，根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率为：其中，ηc表示储能系统最大充电倍率，PXmax_in_15(n)表示需量PX中第n项至第n+14项的最大值，满足：根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；其中，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC为：根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；其中，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率为：根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统。其进一步技术方案为：所述“获取储能系统全天完整的循环次数”步骤中，循环次数的计算公式为：其进一步技术方案为：所述“根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本”步骤中，企业用电成本的计算公式为：其中，δ(·)为储能系统老化函数，P'(t)为引入储能系统后的企业从电网取电功率，满足：P'(t)＝P(t)+Pc(t)。其进一步技术方案为：所述“根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益”步骤中，企业收益计算公式为：Q＝Qd-Qd'-pc*C-pw*C*x其中，pc为储能系统单价；pw为储能系统运营维护成本；在某一目标最大需量下，企业取得最大收益对应的工作天数x满足δ(x*Cirday)＝0.8，即储能系统容量衰减至80％时报废。用户侧储能系统容量优化供电装置，包括：第一获取单元，第二获取单元，第三获取单元，计算获取单元，计算单元，及生成获取单元；所述第一获取单元，用于获取引入储能系统前企业用电成本；所述第二获取单元，用于获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；所述第三获取单元，用于获取储能系统全天完整的循环次数；所述计算获取单元，用于根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；所述计算单元，用于根据目标最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取引入储能系统前企业用电成本；/n获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；/n获取储能系统全天完整的循环次数；/n根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；/n根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；/n生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。/n

【技术特征摘要】
1.用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取引入储能系统前企业用电成本；
获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
获取储能系统全天完整的循环次数；
根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。


2.根据权利要求1所述的用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，所述“获取引入储能系统前企业用电成本”步骤中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：



其中，q表示火电站日发电量；ph表示火电站产电单价；x表示企业工作天数；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价；P(t)是企业全天24小时每分钟从电网取电功率，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价；S为引入储能系统前企业最大电能需量，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),…PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：





3.根据权利要求2所述的用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，所述“获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率”步骤，包括：
初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
其中，目标最大需量和储能系统充放电功率分别初始化为：
S'＝S00≤S0≤S
Pc(t＝n)＝0n＝1,2,3...1440
其中，S'为目标电能需量，S0为某一指定目标电能需量，Pc(t＝n)为第n分钟储能系统充放电功率；
根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
其中，根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量为：
C＝(S-S')/ηd
其中，ηd表示储能系统最大放电倍率；
根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
其中，根据目标最大需量更新储能系统充放电功率为：
Pc(t＝n)＝min(PCC(:,n))n＝1,2,3...1440
其中，PCC(：,n)表示1440×1440维矩阵PCC中第n列所有元素，其第n1行第n2列元素PCC(n1,n2)满足：



其中，1≤n1≤1440，1≤n2≤1440；
根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
其中，根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量为：



根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
其中，根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率为：



其中，ηc表示储能系统最大充电倍率，PXmax_in_15(n)表示需量PX中第n项至第n+14项的最大值，满足：



根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
其中，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC为：



根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
其中，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率为：



根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统。


4.根据权利要求3所述的用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，所述“获取储能系统全天完整的循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊磊，王立，汪林军，严哲清，谢腾，
申请(专利权)人：深圳埃瑞斯瓦特新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44