[发明专利]面向用户侧的电池储能配置与运行优化方法

权利要求书

1.面向用户侧的电池储能配置与运行优化方法，其特征在于，该方法同时考虑了储能配置及运行优化问题，以大工业用户电费的计费规则为基础，构建了需量防守与削峰填谷相结合的储能配置优化模型、储能月前和日内滚动优化模型，在构建各优化模型时加入储能运行性能约束，使得储能运行最优；通过不断更新负荷预测数据和防守值，修正了负荷预测误差，使得调度储能最优，实现用户用电成本的降低，具体步骤包括：

步骤1：计算用户加装储能收益；

基于工业大用户的电费计费规则，通过“低储高放”策略对用户电力负荷进行转移，通过建立储能收益模型，计算用户加装储能后获得的削峰填谷收益及月需量防守收益；

步骤2：建立储能运行约束条件；

针对储能电池运行的硬性物理要求，建立储能电池物理约束条件；对储能电池的日吞吐量进行限制，建立储能电池性能约束条件；

步骤3：构建储能优化策略及进行负荷预测；

制定储能配置优化和运行优化的整体策略，确定负荷预测模型，基于用户历史符合数据，进行月前负荷预测和日前负荷预测；

步骤4：构建储能配置优化模型；

储能配置优化模型以用户安装储能后每月综合效益最高为目标，基于用户历史负荷数据，优化得到储能配置的功率与容量；

步骤5：构建储能运行月前优化模型；

基于优化得到的储能配置功率、容量及月负荷预测数据，以优化月的需量防守收益与削峰填谷收益之和最大为目标函数，构建储能运行月前优化模型，以获得月需量防守值；

步骤6：构建日内运行滚动优化模型；

以用户每天的削峰填谷收益最大为目标函数，构建储能日前运行优化模型；考虑负荷预测误差的影响，对每一个时刻点之前的数据采用实际负荷数据，之后的数据采用预测负荷数据，并将储能荷电状态作为目标函数的一部分，构建以分段函数为目标函数的日内运行调度滚动优化模型，进行实时滚动优化；

步骤7：基于CPLEX求解器的储能优化求解

储能优化中各模型均在MATLAB软件中基于YALMIP工具箱调用CPLEX求解器进行求解；其中，储能运行优化包含月前优化与日内运行调度滚动优化，储能日内运行滚动优化时，日内调度优化模型求解出错，则求解月需量防守值更新模型，得到新的月需量防守值。

2.根据权利要求1所述的面向用户侧的电池储能配置与运行优化方法，其特征在于，步骤2中所述的建立储能电池物理约束条件包括储能充放电功率约束、储能电池容量约束和储能倍率约束；所述的储能电池性能约束条件为某天储能的日吞吐量小于等于储能日吞吐量上限。

3.根据权利要求2所述的面向用户侧的电池储能配置与运行优化方法，其特征在于，所述的日吞吐量指一天内储能电池总的充电与放电电量之和。

4.根据权利要求1所述的面向用户侧的电池储能配置与运行优化方法，其特征在于，步骤3中构建储能优化策略包括配置优化和运行优化两部分，具体是：首先，基于用户的历史负荷数据，构建储能配置优化模型，求解确定最优的储能配置功率及容量；然后，基于已确定的储能配置功率及容量，利用月前负荷预测数据，构建月前优化模型确定一个预测的月需量防守值；在尽量满足月需量防守值要求的基础上，结合日前负荷预测数据，构建储能日内运行调度优化模型；同时，考虑负荷预测误差的影响，对储能日内运行调度进行实时滚动优化，及时更新月需量防守值，最终得到储能的日调度指令，储能优化的整体策略。