[发明专利]一种计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置方法

说明书

本发明公开一种计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置方法，包括：S1、构建电池寿命损耗模型；S2、建立含储能的多能源微网模型，包括电池的充放电模型；S3、基于电池寿命损耗模型和含储能的多能源微网模型，建立多能源微网储能的外层规划模型和内层调度模型，根据双层模型进行求解，得到储能配置方案。本发明为多能源微网储能规划、运行优化提供一种有效的双层优化配置方法，考虑容量规划问题与储能规划容量下系统的运行优化问题，并可对电池寿命损耗进行定量的评估与测算，以避免高估储能投资效益的风险，保证规划方案的合理性，提升多能源微网运行的经济性，延长电池使用寿命。

技术领域

本发明属于综合能源系统技术领域，特别是涉及一种计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置方法。

背景技术

工业生产和居民用户能源需求的多样化使得供能设备和形式向着高品位、低成本的方向发展，促进了多能源系统间的进一步融合。多能源微网打破各能源系统间原有的物理隔离，是提高能源利用效率以及系统运行经济性的重要技术途径。在多能源微网技术中，储能是实现多能源耦合的重要组成部分和关键支撑技术，不仅可协调系统内的供需不平衡，平滑新能源的出力和抑制可再生能源功率的波动，而且能够提高可再生能源利用率，实现能量的跨时段转移，在满足供能安全可靠性和改善经济性方面发挥重要作用。

但目前电池装置价格昂贵，运行寿命较短，限制了其大规模的推广应用，因此电池容量的优化配置成为了多能源微网设计规划中的重要问题。在目前的多能源微网储能规划中往往对电池寿命损耗考虑相对不足，目前已有部分研究利用简单的约束条件对寿命损耗影响因素进行限制，但未对电池的寿命损耗给出定量的评估与测算；另外一些研究提出的基于实验数据的可对寿命损耗进行精确测量的方法则过于复杂，在规划中计算量过大。因而如何构建合适的电池寿命损耗模型对于电池容量的优化配置十分关键。

发明内容

针对目前存在的问题，本发明提供一种计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置方法，能提升多能源微网运行的经济性，延长电池使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种计及电池寿命损耗的多能源微网储能优化配置方法，包括：

S1、构建电池寿命损耗模型；

S2、建立含储能的多能源微网模型，包括电池的充放电模型；

S3、基于电池寿命损耗模型和含储能的多能源微网模型，建立多能源微网储能的外层规划模型和内层调度模型，根据双层模型进行求解，得到储能配置方案。

进一步的，步骤S1所述电池寿命损耗模型包括：

电池使用寿命Y^ES：

电池的剩余有效电量标幺值Γ_A：

第i次放电过程的电池寿命损耗成本

其中：Γ_R为总有效放电电量；i＝1,2,3,…,n，代表第i次放电过程；Y为时间段；

为第i次非额定条件不规则放电过程折算为额定条件下消耗的有效A·h数；

C^cap为电池的初始投资成本。

更进一步的，所述第i次非额定条件不规则放电过程折算为额定条件下消耗的有效A·h数计算方法如下：

其中：L_R是电池额定循环寿命；P_R为额定功率；

D_i为第i次非额定条件不规则放电过程的实际放电深度；

为第i次非额定条件不规则放电过程的实际放电功率；