【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型电力系统储能寿命量化与运行，特别是涉及一种电化学储能寿命衰减量化方法、系统及电子设备。
技术介绍
1、为应对全球气候变化问题，通过扩大可再生能源装机规模的方式推动电力系统低碳转型已成为各国普遍共识。但新能源显著的随机性与波动性特征为电力系统的安全稳定运行带来了极大的挑战，因此需要配置大量的储能资源以满足系统多类型需要。2023年上半年，中国投运新型储能装机规模达8.63gw，其中以锂离子电池为代表的电化学储能占比在97％以上。考虑到电化学储能具有配置灵活、能量密度高等优点，因此其在可预见的未来内，其配置规模将呈现爆发式增长。随着新能源占比的增高，新型电力系统面临着跨季节电量平衡难度大、日内电力调节需求陡增、频率稳定裕度下降等一系列问题。电化学储能作为一种响应速度快、配置容量灵活的关键资源，其不仅能够参与系统的电力电量平衡过程，还能在频率扰动后提供惯量支撑与快速频率响应能力，对电力系统的安全稳定运行有着重要的作用。但随着储能多元作用的展现，其充放电功率与soc变化更加剧烈，需要进一步对其运行策略开展分析。
2、在电化学储能运行过程中，由于其自身化学特性的影响，电化学储能的使用寿命与可用容量随着充放电行为的增多呈缓慢下降趋势。现有研究表明：电化学储能运行过程中的寿命衰减受到内部与外部两种因素影响。前者包括正负极材料、电解液性质、内部工作原理等，电化学储能运行环节影响较小。后者包括主要与循环深度、平均soc、充放电倍率等因素，与电化学储能的运行操作关联明显。其中循环深度是指电化学储能运行过程中一个充放电循
3、现有的电化学储能寿命衰减模型大多根据实验或运行经验得到，难以直接应用于电化学储能的运行模型之中。同时现有研究只考虑了储能正常充放电功率的影响，没有考虑电化学储能具有的多元作用。因此本专利技术考虑电化学储能参与电力电量平衡、惯量支撑、快速频率响应三方面的过程，通过分段线性化的方法提出单位寿命衰减系数计算方法，并根据计及寿命衰减的运行模型量化电化学储能寿命衰减程度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种电化学储能寿命衰减量化方法、系统及电子设备，考虑储能充放电行为对于电化学使用寿命的影响，提高电化学储能寿命衰减量化精度，从而更好地指导储能投资规模与运行策略的确定，有利于推动新型电力系统高质量发展。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种电化学储能寿命衰减量化方法，包括：
4、获取电化学储能系统的运行参数，结合多元应用建立电化学储能运行场景；所述多元应用包括：参与电力电量平衡、提供虚拟惯量和参与动态频率响应；
5、建立电化学储能寿命衰减函数，并确定电化学储能系统的差异化单位寿命衰减系数；
6、根据所述多元应用和差异化单位寿命衰减系数，构建电化学储能运行模型；
7、根据所述运行场景求解电化学储能运行模型，得到电化学储能系统的寿命衰减量化结果。
8、可选的，获取电化学储能系统的运行参数，结合多元应用建立电化学储能运行场景，包括：
9、获取电化学储能系统的运行参数；所述运行参数包括系统负荷曲线、机组出力和新能源出力；
10、根据所述运行参数，确定电化学储能系统参与电力电量平衡的服务需求；
11、根据所述运行参数，确定电化学储能系统参与动态频率响应的服务需求；
12、采用k-means聚类算法对电化学储能系统参与电力电量平衡的服务需求和参与动态频率响应的服务需求对应的运行参数，进行聚类处理，得到多个储能运行场景。
13、可选的，电化学储能系统参与电力电量平衡的服务需求为：
14、
15、其中，δpess,t为t时刻系统所需的储能功率需求；ψ(d)为负荷节点集合；ld,t为t时刻第d个负荷节点的负荷；ψ(g)为火电机组节点集合；pi,t为t时刻第i个火电机组节点出力；ψ(w)为风电节点集合；pw,t为t时刻第w个风电节点出力；ψ(s)为光伏节点集合；ps,t为t时刻第s个光伏节点出力；
16、电化学储能系统参与动态频率响应的服务需求为：
17、
18、δpe,t为t时刻系统频率响应功率需求。
19、可选的，建立电化学储能寿命衰减函数，并确定电化学储能系统的差异化单位寿命衰减系数，包括：
20、建立电化学储能寿命衰减函数；
21、将所述电化学储能寿命衰减函数平均划分为多个电化学储能寿命衰减函数段；
22、确定多个电化学储能寿命衰减函数段的斜率为电化学储能系统的差异化单位寿命衰减系数。
23、可选的，所述电化学储能寿命衰减函数为：
24、
25、
26、
27、其中，lage为电化学储能系统的寿命衰减情况；φ(δk)为实现循环深度至储能循环老化映射的多项式函数；k为充放电循环的序号；k为研究周期内循环的总个数；κ1为第一形状参数；κ2为第二形状参数；δk为储能运行过程中第k个循环的循环深度；cage为储能总的寿命衰减影响；为t时刻充放电功率引起的寿命衰减程度；δt为储能在t时刻充放电循环导致的循环深度；r为储能更换影响。
28、可选的，电化学储能运行模型包括目标函数和约束条件；
29、所述约束条件包括：电化学储能参与惯量响应约束、电化学储能参与快速频率响应约束、电化学储能参与电力电量平衡约束、电化学储能运行约束和分段线性化约束；
30、所述目标函数为：
31、max f＝roper+rh+rfr-cop-cage；
32、
33、
34、
35、
36、
37、其中，f为电化学储能运行总指标；roper为电力电量平衡指标；rh为惯量响应指标；rfr为快速频率响应指标；cop为储能单日运维指标；cage为储能老化指标；nes为电化学储能电站个数；t为运行总小时数；ce,t为t时刻系统的电力电量指标系数；pn,d,t为第n台电化学储能电站在t时刻用于电力电量平衡的充电功率；pn,c,t为第n台电化学储能电站在t时刻用于电力电量平衡的放电功率；δt为调度时长；ch,t为t时刻系统的惯量支撑辅助服务指标系数；为电化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，获取电化学储能系统的运行参数，结合多元应用建立电化学储能运行场景，包括：
3.根据权利要求2所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，电化学储能系统参与电力电量平衡的服务需求为：
4.根据权利要求3所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，建立电化学储能寿命衰减函数，并确定电化学储能系统的差异化单位寿命衰减系数，包括：
5.根据权利要求4所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，所述电化学储能寿命衰减函数为：
6.根据权利要求5所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，电化学储能运行模型包括目标函数和约束条件；
7.根据权利要求6所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，所述电化学储能参与惯量响应约束为：
8.根据权利要求7所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，所述寿命衰减量化结果为：
9.一种电化学储能寿命衰减
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至8中任一项所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法；所述存储器为可读存储介质。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，获取电化学储能系统的运行参数，结合多元应用建立电化学储能运行场景，包括：
3.根据权利要求2所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，电化学储能系统参与电力电量平衡的服务需求为：
4.根据权利要求3所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，建立电化学储能寿命衰减函数，并确定电化学储能系统的差异化单位寿命衰减系数，包括：
5.根据权利要求4所述的一种电化学储能寿命衰减量化方法，其特征在于，所述电化学储能寿命衰减函数为：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：梁燕，刘红丽，王尧，周明，武昭原，孟子剑，许敏茹，付志航，陈霄远，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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