[发明专利]基于用户侧负荷的电池储能最优容量配置的动态优化方法

说明书

本发明公开了一种基于用户侧负荷的电池储能最优容量配置的动态优化方法。本发明通过对用户负荷特性分析，构建储能电池最优容量配置、储能系统最优运行策略、储能系统动态经济效益测算等若干相互联动反馈模型，形成用户侧电池储能最优容量配置综合优化算法。本发明结合用户侧的负荷特征和电池储能的技术约束两个方面对电池储能最优配置方案进行设计，提高了用户侧电池储能容量配置方案设计的科学性。

技术领域

本发明属于用户侧电池储能容量配置领域，涉及一种基于用户侧负荷特征的电池储能最优容量配置的动态优化方法。

背景技术

推动现代能源体系建设，加强储能顶层设计，加快电网侧储能试点，科学开展用户侧电池储能研究，深化用户侧电池储能未来经济效益及相关影响的分析研究具有现实意义。目前尚存在以下技术完善空间：(1)国内用户侧电池储能利好政策频出，储能在用户侧应用需求日趋显现，缺乏针对单一用户特性的最优定容策略及效益测算方法，无法判断用户侧电池储能发展趋势；(2)用户侧电池储能随机、分散、运行灵活性高，用户侧储能电池、储能系统等技术经济参数复杂会增加储能配置的难度。基于储能电池、储能系统的技术发展趋势和市场调研分析，调整参数来增加用户侧电池储能配置最优功率测算模型的适应性，并在测算过程中基于不同储能电池的技术参数从不同角度(如容量配置、充放电时序等)对模型进行优化。

发明内容

本发明的目的在于结合用户侧电池储能最优容量确定问题，提供一种基于用户侧负荷特征的电池储能最优容量配置的动态优化算法，结合用户侧的负荷特征和电池储能的技术约束两个方面对电池储能最优配置方案进行设计，以提高用户侧电池储能容量配置方案设计的科学性。

为此，本发明采用如下的技术方案：基于用户侧负荷的电池储能最优容量配置的动态优化方法，其包括步骤：

1)建立用户侧电池储能最优定容模型；

2)构建储能系统最优运行策略模型；

3)建立用户侧电池储能效益测算模型；

4)综合优化算法动态拟合。

进一步地，步骤1)中，所述的用户侧电池储能最优定容模型基于用户负荷数据、统计的峰谷差，并选取年度最大的日峰谷差作为初始值；结合放电深度和电池集装箱配置计算集装箱的个数，由电池集装箱的功率得到储能电池的最大功率P_max；用户配置的储能电池最优功率范围为[250,P_max]，单位为千瓦，已知储能电池的充电时长T_c，就能得到储能电池的最优容量；根据用户负荷数据，确定储能电池最大容量C_max范围。

进一步地，步骤1)的用户侧电池储能最优定容模型中，

模型输入参数：用户日负荷数据：L，单位为KW；放电深度：D_oD，单位为％；电池充电时长：T_c，单位为h；

模型输出参数：日负荷曲线的最大负荷值：L_max，单位为KW；日负荷曲线的最小负荷值：L_mim，单位为KW；日峰谷差：L_m＝L_max-L_min，单位为KW；年度最大日峰谷差：L^′_m＝max(L_m)，单位为KW；电池集装箱个数：num＝L^′_m/D_OD/250，若不为整数，向上取整；电池最大功率：P_max＝250*num；电池最大容量：C_max＝P_max×T_c；

目标函数：