[发明专利]一种新型储能选型方法

说明书

本发明提供一种新型的储能选型方法，包括：工况特征分析并构建储能选型决策指标体系；汇集基础数据、开展数据预处理环节并提出决策指标的期望值；构造决策指标的判断矩阵并求解判断矩阵；权重计算过程；计算各待选方案的综合价值矩阵；数据预处理环节包括“经济性与技术性去耦合过程”和“工况特征引入过程”；在权重确定阶段，选用主客观组合赋权法；结合专家经验，确定一层决策指标的权重；采用熵值法确定二层决策权重。采用区间层次分析法(IAHP)提高了选型方案的工程适用性和可操作性。

技术领域

本发明涉及电池储能系统在间歇式新能源发电领域中应用的选型方法，具体涉及一种计及电池自身运行工况特征的储能选型方法。

背景技术

电池储能技术作为促进间歇式可再生能源消纳的有效技术手段之一，近年来发展较快。储能选型作为储能规划的重要环节，由于在不同工况条件下提出的技术需求不同，因此需要综合考虑地理环境、储能应用远景目标、工况条件、经济性等，决策指标涉及应用场景/储能本体技术双侧，具有多元化、不可公度性且原始信息掺杂大量主观因素。作为一种商品，目前发展成熟度较高的几种电池储能技术呈现出各有短板格局，且经济成本居高不下，急需一种“高安全、低成本、长寿命”的电池储能，进入商业推广阶段，因此储能选型成为储能规划阶段的关键决策任务之一，开展系统性储能选型研究，对于提高间歇式电源的规模消纳能力具有重要现实意义。

现有的储能选型方法关注点主要集中在储容优化配置及控制策略，涉及储能选型方面的研究大多是基于其可用性和考虑价格因素，进行简单对比得出，选型过程掺杂大量主观因素和不确定性。桑迪亚国家实验室开发储能选型软件ES-Select在选型过程中结合考虑了电力系统内的多种工况需求及各储能技术特点，可用于在诸多不确定因素下的储能系统粗选，在打分环节通过对应用工况分类简化选型过程，提高了选型过程受主观因素的影响程度，对比过程考虑了不同电池放电深度(DOD)下的循环次数和应用成本，考虑了特定应用工况提出的技术需求，但是忽略了部分弱影响因素，选型范围设定较窄，且选型方法仍停留在同属性间的横向对比阶段，不能用于处理在多种互有优势的储能类型间的决策，未提出一套适用广泛的系统性储能选型方案；另外，虽然在以提高电能质量为场景时，分别以层次分析法和模糊理论开展简单对比选型，以及在以光伏发电为应用背景，采用层次分析法，研究采用科学方法规范了储能对比过程，实现了不同属性间的量化综合对比，但选型过程仅从储能技术单方面出发，未结合工况侧提出针对性需求，影响因素考虑较少，且选型基础数据选用厂家提供标准数据，而储能实际应用工况与厂家测试标准工况差异较大，造成衡量偏差，尚未形成科学规范的系统性选型方法。

目前国内关于储能选型的研究仍停留在考虑储能应用目标的技术可用性基础上，再根据厂家提供的标准技术、经济数据进行简单对比的层面；总体来看，选型过程涉及大量模糊因素，决策过程过于依赖专家判断，欠缺客观评价机制，尚未就储能选型开展深入的系统性研究，而作为储能规划的关键环节，储能选型存在多重技术问题亟需突破。

本发明通过采用区间层次分析法，并针对储能系统对工况需求的经济性响应与技术性指标存在耦合性，且与工况过程相关，属于“动态过程”，首先开展数据预处理，包括“经济性与技术性去耦合过程”和“工况特征引入过程”，通过采用实际工况寿命损耗折算方法，修正由采用实验室标准工况与实际应用工况不同引入经济性评估偏差，在属性权重的确定过程结合不同工况特征的差异性，采用主客观组合赋权方法，保证了评估过程的科学、客观、系统性。研究预计将为储能技术在新能源并网领域的规划应用提供理论支撑。

发明内容

本发明提供一种新型的储能选型方法，所述选型方法采用区间层次分析法，包括如下步骤：

步骤1：工况特征分析；

步骤2：构建储能选型决策指标体系；

步骤3：汇集基础数据并进行数据预处理；

步骤4:计算决策指标的期望值；

步骤5：构造决策指标的判断矩阵；