计及需量的用户侧储能调度优化方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种计及需量的用户侧储能调度优化方法、装置及系统，所述用户侧储能调度优化方法包括根据上月的典型日负荷，以用户月度用电成本最小为目标，计算出月度需量防守值；根据日前负荷预测数据，储能荷电状态积分影响因子及月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，计算出储能充放电功率；将所述储能充放电功率发送给用户侧储能，供用户侧储能执行。本发明专利技术能够为安装储能的用户最大化降低用电成本，并减少储能充电、放电及待机三者之间状态的转变次数，增加储能寿命，提高储能优化效益。化效益。化效益。

【技术实现步骤摘要】
计及需量的用户侧储能调度优化方法、装置及系统


[0001]本专利技术属于电力系统及其自动化领域，具体涉及一种计及需量的用户侧储能调度优化方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]储能系统作为“缓冲器”可在时间上转移负荷，被广泛应用在电力系统中，主要参与调频、调峰填谷、需求响应、虚拟电厂等电力辅助服务。用户侧储能被业内视为最具潜力的储能发展领域，但受制于储能的高成本及峰谷差价小等因素，导致用户侧储能市场发展受挫，市场规模较小。如果用户配备一定容量的储能，则可以实现电费弹性可控，不仅可利用峰谷套利，而且可以参与需求侧响应等领域，开辟新的盈利空间，因此需要关注用户侧储能的优化调度。
[0003]目前大部分储能用户都依据峰平谷电价差产生的削峰填谷收益最大化进行储能调度。但该策略很可能增加月最大需量，导致用户虽然降低了电度电费，但增加了基本电费，综合收益不高。当前考虑需量的储能优化策略未能最大化降低用户用电成本，虽然减少了储能充放电的转换次数，但未能减少储能充电、放电及待机三者之间状态的转变次数。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种计及需量的用户侧储能调度优化方法、装置及系统，为安装储能的用户最大化降低用电成本，并减少储能充电、放电及待机三者之间状态的转变次数，增加储能寿命，提高储能优化效益。
[0005]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，包括：r/>[0007]根据上月的典型日负荷，以用户月度用电成本最小为目标，计算出月度需量防守值；
[0008]根据日前负荷预测数据，储能荷电状态积分影响因子及月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，计算出储能充放电功率；
[0009]将所述储能充放电功率发送给用户侧储能，供用户侧储能执行。
[0010]可选地，所述计及需量的用户侧储能调度优化方法还包括：
[0011]若根据日前负荷预测数据，储能荷电状态荷电状态积分影响因子及月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，无法计算出储能充放电功率，则根据日前负荷预测数据，以用户月度用电成本最小为目标，计算出新的月度需量防守值；
[0012]根据日前负荷预测数据，储能荷电状态积分影响因子及新的月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，计算出储能充放电功率；
[0013]将所述储能充放电功率发送给用户侧储能，供用户侧储能执行。
[0014]可选地，所述月度需量防守值的计算方法包括：
[0015]获取月度需量优化模型，所述月度需量优化模型的目标函数为：
[0016][0017]式中，为月度电度电费；N为当月天数；m
t
为分时电价；T为一天的时刻点数；P
s,t
为储能t时刻的充放电功率；P
l,t
为用户t时刻的上月典型日负荷或日前负荷预测数据；aP
XMAX
为基本电费；a为基本电费单价；P
XMAX
为月度需量防守值；
[0018]将上月的典型日负荷和储能充放电功率带入至所述月度需量优化模型，获得月度需量防守值。
[0019]可选地，所述月度需量优化模型的约束条件包括：储能功率约束、储能荷电状态约束、储能荷电状态连续性约束、功率约束和月度需量防守值约束；
[0020]所述储能功率约束为：
[0021]‑
P
SN
<P
s,t
<P
SN
[0022]式中，P
SN
为储能的额定功率，定义储能充电为正，放电为负；
[0023]所述储能荷电状态约束为：
[0024]S
MIN
<S
t
<S
MAX
[0025]S1＝S
T
[0026]式中，S
MIN
为储能荷电状态下限；S
MAX
为储能荷电状态上限；S
t
为储能t时刻储能荷电状态值；S1为第一个时刻点储能荷电状态值；S
T
为T时刻点储能荷电状态值；
[0027]所述储能荷电状态连续性约束为：
[0028][0029]式中，S
t+1
为储能t+1时刻的荷电状态；S
t
为储能t时刻的荷电状态；E为储能容量；ΔT为充放电时间；
[0030]所述功率约束为：
[0031]P
s,t
+P
l,t
≤λP
lmax
[0032]式中，P
lmax
为用户月度最大负荷；λ为系数。
[0033]所述月度需量防守值约束为：
[0034]P
XMAX
≥P
s,t
+P
l,t
。
[0035]可选地，所述储能充放电功率的计算方法包括：
[0036]获取日前电度优化模型，所述日前电度优化模型的目标函数为：
[0037][0038]式中，为k时段荷电状态积分值；t
k1
为k时段开始时刻点；t
k2
为k时段结束时刻点；∈
k
为系数，取值1或
‑
1；k＝1,2,3,4,5，依次表示谷、峰、平、峰、平五种时段；ω
k
为k时段影响因子权重；为储能荷电状态影响因子；P
s,t
为储能t时刻的充放电功率；P
l,t
为用户t时刻的日前负荷预测数据；
[0039]将月度需量防守值作为日前电度优化模型的约束条件之一；
[0040]将日前负荷预测数据和储能荷电状态积分影响因子带入日前电度优化模型，计算出储能充放电功率。
[0041]可选地，所述日前电度优化模型的约束条件还包括：储能功率约束、储能荷电状态约束、储能荷电状态连续性约束、功率约束、月度需量防守值约束、储能功率谷时约束和储能功率峰时约束；
[0042]所述储能功率约束为：
[0043]‑
P
SN
<P
s,t
<P
SN
[0044]式中，P
SN
为储能的额定功率；定义储能充电为正，放电为负；
[0045]所述储能荷电状态约束为：
[0046]S
MIN
<S
t
<S
MAX
[0047]S1＝S
T
[0048]式中，S
MIN
为储能荷电状态下限；S
MAX
为储能荷电状态上限；S
t
为储能t时刻储能荷电状态值；S1为第一个时刻点储能荷电状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，其特征在于，包括：根据上月的典型日负荷，以用户月度用电成本最小为目标，计算出月度需量防守值；根据日前负荷预测数据，储能荷电状态积分影响因子及月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，计算出储能充放电功率；将所述储能充放电功率发送给用户侧储能，供用户侧储能执行。2.根据权利要求1所述的一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，其特征在于：所述计及需量的用户侧储能调度优化方法还包括：若根据日前负荷预测数据，储能荷电状态荷电状态积分影响因子及月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，无法计算出储能充放电功率，则根据日前负荷预测数据，以用户月度用电成本最小为目标，计算出新的月度需量防守值；根据日前负荷预测数据，储能荷电状态积分影响因子及新的月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，计算出储能充放电功率；将所述储能充放电功率发送给用户侧储能，供用户侧储能执行。3.根据权利要求2所述的一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，其特征在于，所述月度需量防守值的计算方法包括：获取月度需量优化模型，所述月度需量优化模型的目标函数为：式中，为月度电度电费；N为当月天数；m
t
为分时电价；T为一天的时刻点数；P
s,t
为储能t时刻的充放电功率；P
l,t
为用户t时刻的上月典型日负荷或日前负荷预测数据；aP
XMAX
为基本电费；a为基本电费单价；P
XMAX
为月度需量防守值；将上月的典型日负荷和储能充放电功率带入至所述月度需量优化模型，获得月度需量防守值。4.根据权利要求3所述的一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，其特征在于，所述月度需量优化模型的约束条件包括：储能功率约束、储能荷电状态约束、储能荷电状态连续性约束、功率约束和月度需量防守值约束；所述储能功率约束为：
‑
P
SN
<P
s,t
<P
SN
式中，P
SN
为储能的额定功率，定义储能充电为正，放电为负；所述储能荷电状态约束为：S
MIN
<S
t
<S
MAX
S1＝S
T
式中，S
MIN
为储能荷电状态下限；S
MAX
为储能荷电状态上限；S
t
为储能t时刻储能荷电状态值；S1为第一个时刻点储能荷电状态值；S
T
为T时刻点储能荷电状态值；所述储能荷电状态连续性约束为：式中，S
t+1
为储能t+1时刻的荷电状态；S
t
为储能t时刻的荷电状态；E为储能容量；ΔT为充放电时间；
所述功率约束为：P
s,t
+P
l,t
≤λP
lmax
式中，P
lmax
为用户月度最大负荷；λ为系数。所述月度需量防守值约束为：P
XMAX
≥P
s,t
+P
l,t
。5.根据权利要求1或2所述的一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，其特征在于，所述储能充放电功率的计算方法包括：获取日前电度优化模型，所述日前电度优化模型的目标函数为：式中，为k时段荷电状态积分值；t
k1
为k时段开始时刻点；t
k2
为k时段结束时刻点；∈
k
为系数，取值1或
‑
1；k＝1,2,3,4,5，依次表示谷、峰、平、峰、平五种时段；ω
k
为k时段影响因子权重；为储能荷电状态影响因子；P
s,t
为储能t时刻的充放电功率；P
l,t
为用户t时刻的日前负荷预测数据；将月度需量防守值作为日前电度优化模型的约束条件之一；将日前负荷预测数据和储能荷电状态积分影响因子带入日前电度优化模型，计算出储能充放电功率。6.根据权利要求5所述的一种计及需量的用户侧储能调度优化方法，其特征在于，所述日前电度优化模型的约束条件还包括：储能功率约束、储能荷电状态约束、储能荷电状态连续性约束、功率约束、月度需量防守值约束、储能功率谷时约束和储能功率峰时约束；所述储能功率约束为：
‑
P
SN
<P
s,t
<P
SN
式中，P
SN
为储能的额定功率；定义储能充电为正，放电为负；所述储能荷电状态约束为：S
MIN
<S
t
<S
MAX
S1＝S
T
式中，S
MIN
为储能荷电状态下限；S
MAX
为储能荷电状态上限；S
t
为储能t时刻储能荷电状态值；S1为第一个时刻点储能荷电状态值；S
T
为T时刻点储能荷电状态值；所述储能荷电状态连续性约束为：式中，S
t+1
为储能t+1时刻的荷电状态；S
t
为储能t时刻的荷电状态；E为储能容量；ΔT为充放电时间；所述功率约束为：P
s,t
+P
l,t
≤λP
lmax
式中，P
lmax
为用户月度最大负荷；λ为系数；
所述月度需量防守值约束为：P
X
≤P
XMAX
式中，P
X
为日实际最大需量；所述储能功率谷时约束为：P
l,t
‑
P
XMAX
≤(1
‑
μ
t
)MP
l,t
‑
P
XMAX
≥
‑
μ
t
MP
s,t
≥(μ
t
‑
1)M式中，μ
t
＝{0,1}；M为一个极大数；在谷时段，如果当日负荷小于等于月度需量防守值，则储能不能放电；所述储能功率峰时约束为：P
s,t
≤0在峰时段，储能不能充电。7.一种计及需量的用户侧储能调度优化装置，其特征在于，包括：第一月度需量防守值计算模块，用于根据上月的典型日负荷，以用户月度用电成本最小为目标，计算出月度需量防守值；第一储能充放电功率计算模块，用于根据日前负荷预测数据，储能荷电状态积分影响因子及月度需量防守值，以用户日用电成本最小为目标，计算出储能充放...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟伟，王丙文，寇潇文，周光，陈晨，刘琼，姜晓慧，李怀良，王子辉，陈于扬，仲雅霓，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：