一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法技术方案

本发明专利技术公开了一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法、存储介质及计算机设备，所述方法包括：根据微网收益和电池储能系统年均成本建立储能系统生命周期内净收益最大的目标函数；建立母线负荷率、系统功率平衡以及储能系统充放电的约束条件；在所述约束条件下，根据所述目标函数计算储能系统的最优容量配置，能够解决由于光伏自身随机性和不确定性导致其并网后引起的供电随机性变化，和对供电电能质量、可靠性和稳定性等的影响，同时以用户收益最优为目标，以母线负荷率和储能充放电约束条件建立系统的约束条件，从而满足用户侧收益和负荷波动率要求的双重需求。户侧收益和负荷波动率要求的双重需求。户侧收益和负荷波动率要求的双重需求。

【技术实现步骤摘要】
一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法


[0001]本专利技术属于新能源应用
，具体涉及一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法、存储介质及计算机设备。

技术介绍

[0002]在现有技术中，电池的容量优化配置方法建立基于经济目标、电池串并联安全可靠性及系统重量的目标函数；根据预设的电池配置约束条件，建立所述目标函数的边界条件；根据建立的边界条件，对所属目标函数进行求解；按照求解结果，对电池的容量进行配置。
[0003]然而，在电池的容量配置过程中，仅考虑系统经济性、电池串并联安全性、系统重量等因素不够的。
[0004]现在亟须一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法、存储介质及计算机设备。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法、存储介质及计算机设备。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法，包括以下步骤：
[0007]根据微网收益和电池储能系统年均成本建立储能系统生命周期内净收益最大的目标函数；
[0008]建立母线负荷率、系统功率平衡以及储能系统充放电的约束条件；
[0009]在所述约束条件下，根据所述目标函数计算储能系统的最优容量配置。
[0010]根据本专利技术的实施例，优选地，所述储能系统生命周期内净收益最大的目标函数为：
[0011]F＝max(B
‑
C)
[0012]其中，F为储能系统生命周期内净收益，B为微网收益，C为储能系统年均成本。
[0013]根据本专利技术的实施例，优选地，所述微网收益通过以下表达式计算得到：
[0014]B＝B1+B2[0015]其中，
[0016][0017]B2＝12
·
e
p
.[max P
load
(t)
‑
maxP
bess，out
(t)
‑
maxP
pv
(t)][0018]其中，E
rated
为电池储能系统的额定容量，e
dis
(t)和e
ch
(t)分别为用户在t时刻的低谷电价和高峰电价，P
pv
(t)为t时刻光伏的功率，e(t)为当地电网在t时刻的分时电价，η
ch
和
η
dis
分别为储能系统的充电效率和放电效率，P
load
(t)为t时刻的母线负荷，P
bess，out
(t)为t时刻储能系统放电的功率，e
p
指用户所在区域的容量电价。
[0019]根据本专利技术的实施例，优选地，所述储能系统年均成本通过以下表达式计算得到：
[0020]C＝C
inv，y
+C
m，y
[0021]其中，
[0022]C
m，y
＝C
e，m
E
bess
+C
pcs，m P
bess
+C
pv，m P
pv
+C
a，m P
bess
[0023][0024]C
inv
＝C
e
E
bess
+C
pcs P
bess
+C
pv P
pv
+C
a P
bess
[0025]其中，C
e，m
，C
pcs，m
，C
pv，m
和C
a，m
分别为储能系统的单位能量年运维成本、单位功率年运维成本、光伏的单位功率年运维成本和辅助设备的单位年功率运维成本；C
e
，C
pcs
，C
pv
，C
a
分别为储能系统的单位能量成本、储能系统的功率成本、光伏的单位功率建设成本和辅助设备的单位功率成本；E
bess
为储能系统的容量，P
bess
为储能系统的功率，P
pv
为光伏发电功率；i为储能系统投资的年收益率，n为储能系统的使用寿命。
[0026]根据本专利技术的实施例，优选地，所述母线负荷率、系统功率平衡以及储能系统充放电的约束条件，包括：
[0027]F
load
＞F
load(rate)
[0028]P
load
(t)
‑
P
pv
(t)＝P
bess
(t)+P
grid
(t)
[0029]SOC
min
≤SOC(t)≤SOC
max
[0030]P
bess，ch，min
≤P
bess，ch
(t)≤P
bess，ch，max
[0031]P
bess，dis，min
≤P
bess，dis
(t)≤P
bess，dis，max
[0032]其中，
[0033][0034]其中，F
load
为用户一天24h内母线负荷率，F
load(rate)
为用户对负荷率要求的标准值，P
load
(t)为t时刻的母线负荷，P
pv
(t)为t时刻的光伏发电功率，P
bess
(t)为t时刻的储能系统充放电功率，P
grid
(t)为当地电网t时刻的功率，SOC(t)为t时刻储能系统的荷电状态，SOC
min
和SOC
max
分别为储能系统最小荷电状态和最大荷电状态；P
bess，ch
(t)为t时刻储能系统充电功率，P
bess，ch，min
和P
bess，ch，max
分别为储能系统充电过程的最小功率和最大功率；P
bess，dis
(t)为t时刻储能系统放电功率，P
bess，dis，min
和P
bess，dis，max
分别为储能系统放电过程的最小功率和最大功率。
[0035]根据本专利技术的实施例，优选地，所述t时刻储能系统的荷电状态通过以下表达式计算得到：
[0036][0037]其中，
[0038]在储能系统充电过程中，
[0039][0040]E
bess
(t+1)＝E
bess
(t)(1
‑
σ)+P
bess，ch
·
Δt
·
η
ch
[0041]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并网型光储微网电池储能系统的容量优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：根据微网收益和电池储能系统年均成本建立储能系统生命周期内净收益最大的目标函数；建立母线负荷率、系统功率平衡以及储能系统充放电的约束条件；在所述约束条件下，根据所述目标函数计算储能系统的最优容量配置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能系统生命周期内净收益最大的目标函数为：F＝max(B
‑
C)其中，F为储能系统生命周期内净收益，B为微网收益，C为储能系统年均成本。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述微网收益通过以下表达式计算得到：B＝B1+B2其中，B2＝12
·
e
p
.[max P
load
(t)
‑
maxP
bess，out
(t)
‑
maxP
pv
(t)]其中，E
rated
为电池储能系统的额定容量，e
dis
(t)和e
ch
(t)分别为用户在t时刻的低谷电价和高峰电价，P
pv
(t)为t时刻光伏的功率，e(t)为当地电网在t时刻的分时电价，η
ch
和η
dis
分别为储能系统的充电效率和放电效率，P
load
(t)为t时刻的母线负荷，P
bess，out
(t)为t时刻储能系统放电的功率，e
p
指用户所在区域的容量电价。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述储能系统年均成本通过以下表达式计算得到：C＝C
inv，y
+C
m，y
其中，C
m，y
＝C
e，m
E
bess
+C
pcs，m
P
bess
+C
pv，m
P
pv
+C
a，m
P
bess
C
inv
＝C
e
E
bess
+C
pcs
P
bess
+C
pv
P
pv
+C
a
P
bess
其中，C
e，m
，C
pcs，m
，C
pv，m
和C
a，m
分别为储能系统的单位能量年运维成本、单位功率年运维成本、光伏的单位功率年运维成本和辅助设备的单位年功率运维成本；C
e
，C
pcs
，C
pv
，C
a
分别为储能系统的单位能量成本、储能系统的功率成本、光伏的单位功率建设成本和辅助设备的单位功率成本；E
bess
为储能系统的容量，P
bess
为储能系统的功率，P
pv
为光伏发电功率；i为储能系统投资的年收益率，n为储能系统的使用寿命。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母线负荷率、系统功率平衡以及储能系统充放电的约束条件，包括：F
load
＞F
load(rate)
P
load
(t)
‑
P
pv
(t)＝P
bess
(t)+P
grid
(t)SOC
min
≤SOC(t)≤SOC
max
P
bess，ch，min
≤P
bess，ch...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛建娜，胡金岷，张媛媛，赵璐璐，范玉建，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：