【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统储能规划和电力市场运营，具体地，涉及一种电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法及系统，同时涉及一种相应的计算机终端和计算机可读存储介质。
技术介绍
1、随着电力市场的逐步开放和电力现货市场的建立，电力系统中的储能系统开始扮演越来越重要的角色。储能系统不仅能够平衡电力供需，提高电力系统的稳定性和可靠性，还能通过参与电力市场获得经济效益。然而，在电力现货市场环境下，储能系统的容量配置和运行策略面临着诸多挑战。
2、首先，电力现货市场中的价格波动性较大，储能系统需要在电价较低时充电，在电价较高时放电，以实现利润最大化。然而，电价的不确定性会导致储能系统面临较高的操作风险。
3、其次，现货市场对于系统响应速度和精确度的要求较高。储能系统在参与调频辅助服务时，需快速响应频率变化并提供调节能力，这对储能设备的充放电速率和控制系统提出了更高的要求。
4、此外，储能系统的全生命周期成本较高，且在频繁的充放电过程中会出现一定的损耗，这对系统的经济性和可持续性产生影响。为实现收益最大化和成本效益，需要在容量配置和运行规划方面进行合理优化。
5、针对上述挑战，目前已有一些储能系统规划方法被提出。然而，这些方法大多存在如下问题：
6、这些方法缺乏对电力现货市场动态特性的全面考虑，尤其是在电价波动较大或频率调节需求频繁的情况下，规划模型的灵活性和适应性较低。此外，大部分方法在优化模型中未能充分考虑储能系统的全生命周期成本，导致在实际应用中经济性未达预期。
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技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法及系统，同时提供了一种相应的计算机终端和计算机可读存储介质。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，包括：
3、基于储能参与电力现货机制的框架，对储能在现货机制下的规划指标、运行损耗与利用度进行建模；其中，所述现货机制包括：现货电能量机制和调频辅助服务机制；
4、建立储能全寿命周期规划指标模型，并通过资本回收系数将储能全寿命周期规划指标折算到单日，同时建立常规火电机组的日运行总损耗模型；
5、根据现货电能量机制与调频辅助服务机制的出清要求，建立两个机制下的平衡约束，并采用dc潮流模型建立输电网线性潮流约束；
6、结合两个机制下的平衡约束和输电网线性潮流约束，以储能日规划指标与常规机组运行损耗最小为目标，建立第一阶段储能容量配置优化模型，求解得到储能的最优容量配置；
7、结合储能的最优容量配置以及两个机制下的平衡约束和输电网线性潮流约束，以提高储能利用率与降低系统损耗为目标，建立第二阶段储能优化运行模型，求解得到储能最优运行规划。
8、优选地，所述基于储能参与电力现货机制的框架，对储能在现货机制下的规划指标、运行损耗与利用度进行建模，包括：
9、对储能系统作为独立主体参与现货电能量机制和调频辅助服务机制的模式进行分析；其中：
10、在现货电能量机制下，常规火电机组申报损耗系数，储能系统申报运行参数与充放电损耗系数，用户侧申报用电需求；
11、在调频辅助服务机制中，独立储能在日前电能量申报阶段同步申请调频容量和里程以及容量和里程损耗系数；
12、定义储能的索引为j，时段的索引与集合分别为t和γ，则储能j在现货电能量机制和调频辅助服务机制下的规划指标表示为：
13、
14、式中，为储能j在现货电能量机制下的规划指标；为储能j在调频辅助服务机制下的规划指标；分别为储能j在时段t申报的充放电功率；分别为储能j在时段t申报的充放电损耗。分别为储能j在时段t申报的调频容量和里程；分别为储能j在时段t申报的调频容量损耗和里程损耗；
15、根据负荷预测与调频需求进行电能量与辅助服务的联合优化出清，并以计算总的利用度，定义储能所在的节点的索引为s，则储能j在现货电能量机制和调频辅助服务机制的利用度表示为：
16、
17、式中，为储能j在现货电能量机制下的利用度；为储能j在调频辅助服务机制下的利用度；分别为储能j在时段t中标的放电、充电电量；分别为储能j在时段t中标的调频容量和里程；lmps,t为节点s时段t的利用度系数；分别为时段t的调频容量损耗和里程利用度系数。
18、优选地，建立储能全寿命周期规划指标模型，并通过资本回收系数将储能全寿命周期规划指标折算到单日，包括：
19、对储能系统的全生命周期规划指标进行建模，定义储能总规划功率为pess(mw)，总规划容量为wess(mwh)，则：
20、
21、式中，为储能j的初始一次性配置指标；为储能j的年维护指标；为储能j退役回收指标。α、β分别为储能功率规划指标系数(mw/元)与容量规划指标系数(mwh/元)；γ为储能年维护指标系数；r为设备残值率；
22、利用资本回收系数δ将储能的全生命周期规划指标折算到每日，得到：
23、
24、式中，ν为年利润率；t为储能寿命年限；为储能j日均规划指标。
25、优选地，所述建立常规火电机组的日运行总损耗模型，包括
26、设常规火电机组的索引为i，出力为在时段t运行状态为yi,t，yi,t＝1表示机组处于运行状态，yi,t＝0表示机组处于停机状态，现货电能量机制允许申报段数的索引和集合分别为k和k，启动损耗系数为则运行与启动损耗表示为：
27、
28、式中，fiene,cg为常规火电机组i在现货电能量机制下的运行损耗；fista,cg为常规火电机组i的启动损耗指标；为常规火电机组i在第k出力段的损耗系数；为常规火电机组i在时段t第k出力段申报的出力，其各段出力之和为
29、常规火电机组参与调频辅助服务机制的损耗表示如下：
30、
31、式中，fiaux,cg为常规火电机组i在调频辅助服务机制的损耗；和分别为常规火电机组i在时段t的调频容量与里程损耗；分别为常规火电机组i在时段t申报的调频容量与里程。
32、优选地，所述根据现货电能量机制与调频辅助服务机制的出清要求，建立两个机制下的平衡约束，并采用dc潮流模型建立输电网线性潮流约束，包括：
33、设系统节点的索引为n,节点n时段t的负荷为ln,t，时段t的调频容量与里程需求分别为则两个机制下的平衡约束表示为：
34、
35、其中，式(14)为电能量平衡约束，用于平衡发用电功率，式(15)为调频容量平衡约束，用于平衡系统调频容量需求，式(16)为调频里程平衡约束，用于平衡系统调频里程需求；
36、式中，为常规火电机组的出力；和分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述基于储能参与电力现货机制的框架，对储能在现货机制下的规划指标、运行损耗与利用度进行建模，包括：
3.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，建立储能全寿命周期规划指标模型，并通过资本回收系数将储能全寿命周期规划指标折算到单日，包括：
4.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述建立常规火电机组的日运行总损耗模型，包括
5.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述根据现货电能量机制与调频辅助服务机制的出清要求，建立两个机制下的平衡约束，并采用DC潮流模型建立输电网线性潮流约束，包括：
6.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述结合两个机制下的平衡约束和输电网线性潮流约束，以储能日规划指标与常规机组运行损耗最小为目标
7.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述结合储能的最优容量配置以及两个机制下的平衡约束和输电网线性潮流约束，以提高储能利用率与降低系统损耗为目标，建立第二阶段储能优化运行模型，求解得到储能最优运行规划，包括：
8.一种电力现货机制下储能系统的容量与运行规划系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，该处理器执行该计算机程序时可用于执行权利要求1-7中任一项所述的方法，或，运行权利要求8所述的系统。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时可用于执行权利要求1-7中任一项所述的方法，或，运行权利要求8所述的系统。
...【技术特征摘要】
1.一种电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述基于储能参与电力现货机制的框架，对储能在现货机制下的规划指标、运行损耗与利用度进行建模，包括：
3.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，建立储能全寿命周期规划指标模型，并通过资本回收系数将储能全寿命周期规划指标折算到单日，包括：
4.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述建立常规火电机组的日运行总损耗模型，包括
5.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所述根据现货电能量机制与调频辅助服务机制的出清要求，建立两个机制下的平衡约束，并采用dc潮流模型建立输电网线性潮流约束，包括：
6.根据权利要求1所述的电力现货机制下储能系统的容量与运行规划方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨心刚，冯源昊，艾芊，冯冬涵，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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