一种用户侧储能优化配置方法技术

本发明专利技术公开了一种用户侧储能优化配置方法，包括：建立考虑发展因素的用户侧储能优化配置模型，该用户侧储能优化配置模型以用户储能月综合效益最大为目标；选取储能类型，求解所述用户侧储能优化配置模型，得到用户侧储能优化配置的初始额定容量及额定功率；对用户侧储能优化配置的初始额定功率和额定容量进行修正，给出最终用户侧储能优化配置的额定容量及额定功率。本发明专利技术可以实现安装储能后用户效益的最大化，且考虑了节假日和天气状况等因素，满足用户的个性化需求。满足用户的个性化需求。满足用户的个性化需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用户侧储能优化配置方法


[0001]本专利技术涉及一种用户侧储能优化配置方法，属于电力调控


技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的迅猛发展，电力工业也顺应经济的发展应运而生并逐渐壮大，用户侧用电的需求量也随之增加。对于大部分用电大用户来说，不同时段用电量的差异明显，很容易出现负荷峰值时段用电量不足，而低谷时段电网中的电能大量耗费的现象。因此，为解决这一现象，可以采取引导用户通过加装储能的方式，顺应电网销售侧近年来日趋合理的峰谷分时电价制度，分配用户负荷，实现降低投资运营成本并且有效削峰填谷的目标，这些对于电力工业的发展和用户用电需求的满足都具有重要的社会意义和研究价值。由于储能系统本身具有较为高昂的投资和运行成本，为提高用户侧加装储能的经济性，所以储能配置的优化工作至关重要。
[0003]在两部制电价制度的背景之下，目前国内外学者对于用户侧储能优化配置的研究日趋深入，其研究针对的用户基本是工业大用户，而对于商业及学校这种较小的用户则少有涉及。在储能配置收益的指标方面，一般可分为加装储能后降低月最大负荷所产生的需量削减收益以及顺应峰谷电价分布调峰而产生的调峰收益，部分研究的收益只考虑其中一个方面，不够完备。在随着时间推移的经济发展层面，部分研究也未考虑到储能安装后若干年内的物价和支付水平变化所对储能配置经济效益造成的影响。此外，用户在诸如节假日和天气因素等不同场景下，其储能容量选择有着明显差异，目前的研究缺少多场景下储能容量配置的最终决策。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用户侧储能优化配置方法，立足于工业、商业、学校等多个典型用户主体，基于电网公司的分时电价和两部制电价制度，建立了由调峰和削减需量两部分收益组成的储能优化配置模型，满足用户的个性化需求。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用户侧储能优化配置方法，包括：
[0006]建立考虑发展因素的用户侧储能优化配置模型，所述用户侧储能优化配置模型以用户储能月综合效益最大为目标；
[0007]选取储能类型，求解所述用户侧储能优化配置模型，得到用户侧储能优化配置的初始额定容量及额定功率；
[0008]对用户侧储能优化配置的初始额定功率和额定容量进行修正，给出最终用户侧储能优化配置的额定容量及额定功率。
[0009]进一步的，所述建立考虑发展因素的用户侧储能优化配置模型，包括：
[0010][0011]B
j
＝α(P
Bmax,j
‑
P
Amax,j
)
[0012][0013][0014][0015]其中，F为储能月综合效益，B
j
为仿真周期内第j月的需量削减收益，B
i
为仿真周期内第i天的调峰收益，C为月折算储能成本费用，m和d分别为仿真周期内总的月份数和天数，α为基本电费的单位价格，P
Bmax,j
和P
Amax,j
分别为仿真周期内第j月加装储能前的用户月最大负荷值和加装储能后能够实现的月最大负荷值，P
ESS,i,t
为仿真周期内第i天第t个时刻所配置储能的实时运行功率，d
t
为第t个时刻所对应的峰谷分时电价，c
S
为储能单位容量每千瓦时的投资单价，c
P
为储能每千瓦的购买单价，c
op
为储能每千瓦的运维成本，P
N
为储能的额定功率，S
N
为储能的额定容量，N为储能的寿命，γ
y
为第y年需要考虑的发展系数，λ
inf
为通货膨胀率，λ
dis
为贴现率，Y为储能的全寿命周期。
[0016]进一步的，所述求解所述用户侧储能优化配置模型，需满足以下约束条件：
[0017]a、储能实时功率约束：
[0018]‑
P
N
≤P
ESS,i,t
≤P
N
[0019]b、储能电池容量约束：
[0020]S
min
≤S
ESS,i,t
≤S
N
[0021]其中，S
ESS,i,t
为仿真周期内第i天第t个时刻储能的实时电量，S
min
为储能的电量下限；
[0022]c、储能电池能量倍率约束：
[0023]S
N
＝βP
N
[0024]其中，β为储能的能量倍率；
[0025]d、用户侧实时功率约束：
[0026]0≤P
L,i,t
+P
ESS,i,t
≤P
Bmax,j
[0027]其中，P
L,i,t
为所在月第i天第t个时刻用户的实时负荷。
[0028]进一步的，基于YALMIP工具箱调用Cplex求解器求解所述用户侧储能优化配置模型，得到用户侧储能的额定容量及额定功率。
[0029]进一步的，还包括：
[0030]根据求解得到的用户侧储能优化配置的初始额定容量及额定功率计算储能月综合效益，进而计算加装储能后的全寿命周期收益；
[0031]计算加装储能后的投资回报率为，加装储能后的全寿命周期收益占用户的投资成本的百分比；
[0032]根据投资回报率决定是否需要加装储能。
[0033]进一步的，所述对用户侧储能优化配置的初始额定功率和额定容量进行修正，给出最终用户侧储能优化配置的额定容量及额定功率，包括：
[0034]计算不同场景高负荷的时刻在整个仿真周期中出现的频率，对用户侧储能优化配置的额定功率进行修正：
[0035]P
′
N
＝(1
‑
f
h
)P
N
[0036]其中，P
′
N
为最终决策确定的储能额定功率，f
h
为高负荷的时刻在整个仿真周期中出现的频率；
[0037]根据额定容量和额定功率之间的倍率关系确定最终决策确定的储能额定容量：
[0038]S'
N
＝βP'
N
[0039]其中，S'
N
为最终决策确定的储能额定容量。
[0040]进一步的，所述计算不同场景高负荷的时刻在整体仿真周期中出现的频率，包括：
[0041]获取与仿真周期时间相同的用户侧历史负荷数据；
[0042]在获取的时间段内，每月选取一日作为典型日，选取典型日最大负荷值最大的六个月，对该六个月的典型日最大负荷值取平均值作为标准值；
[0043]计算所有典型日中负荷值超过标准值的时刻所占的比例，作为高负荷的时刻在整个仿真周期中出现的频率；其中，每日采集96个时刻点负荷数据。
[0044]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用户侧储能优化配置方法，其特征在于，包括：建立考虑发展因素的用户侧储能优化配置模型，所述用户侧储能优化配置模型以用户储能月综合效益最大为目标；选取储能类型，求解所述用户侧储能优化配置模型，得到用户侧储能优化配置的初始额定容量及额定功率；对用户侧储能优化配置的初始额定功率和额定容量进行修正，给出最终用户侧储能优化配置的额定容量及额定功率。2.根据权利要求1所述的一种用户侧储能优化配置方法，其特征在于，所述建立考虑发展因素的用户侧储能优化配置模型，包括：B
j
＝α(P
Bmax,j
‑
P
Amax,j
)))其中，F为储能月综合效益，B
j
为仿真周期内第j月的需量削减收益，B
i
为仿真周期内第i天的调峰收益，C为月折算储能成本费用，m和d分别为仿真周期内总的月份数和天数，α为基本电费的单位价格，P
Bmax,j
和P
Amax,j
分别为仿真周期内第j月加装储能前的用户月最大负荷值和加装储能后能够实现的月最大负荷值，P
ESS,i,t
为仿真周期内第i天第t个时刻所配置储能的实时运行功率，d
t
为第t个时刻所对应的峰谷分时电价，c
S
为储能单位容量每千瓦时的投资单价，c
P
为储能每千瓦的购买单价，c
op
为储能每千瓦的运维成本，P
N
为储能的额定功率，S
N
为储能的额定容量，N为储能的寿命，γ
y
为第y年需要考虑的发展系数，λ
inf
为通货膨胀率，λ
dis
为贴现率，Y为储能的全寿命周期。3.根据权利要求2所述的一种用户侧储能优化配置方法，其特征在于，所述求解所述用户侧储能优化配置模型，需满足以下约束条件：a、储能实时功率约束：
‑
P
N
≤P
ESS,i,t
≤P
N
b、储能电池容量约束：S
min
≤S
ESS,i,t
≤S
N
其中，S
ESS,i,t
为仿真周期内第i天第t个时刻储能的实时电量，S
min
为储能的电量下限；c、储能电池能量倍率约束：S
N
＝βP
N
其中，β为储能的能量倍率；d、...

【专利技术属性】
技术研发人员：史林军，杨帆，吴峰，林克曼，李杨，刘英，蒙鹏程，尹义武，
申请(专利权)人：湖北白莲河抽水蓄能有限公司国网新源控股有限公司，
类型：发明
国别省市：