[发明专利]一种基于数据中心需求响应优化储能系统的方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于数据中心需求响应优化储能系统的方法及系统，属于电力储能技术领域。本发明方法，包括：获取储能系统数据中心和电网的运行数据；将运行数据引入需求响应分析模型，建立数据中心需求响应模型；根据数据中心需求响应模型，以数据中心的日收益最大化作为目标，建立内层优化模型；根据数据中心需求响应模型，以储能系统的储能电站全寿命周期内净收益最大化作为目标，建立外层优化模型；求解内层优化模型，输出储能系统的运行数据，将储能系统的运行数据输入外层优化模型，并求解，获取优化配置方案，使用优化配置方案对储能系统进行优化配置。本发明建立了储能系统双层优化配置模型，可快速的得到综合最优的配置结果。

技术领域

本发明涉及电力储能技术领域，并且更具体地，涉及一种基于数据中心需求响应优化储能系统的方法及系统。

背景技术

国家电网公司提出的“多站融合”业务作为泛在电力物联网建设专项试点任务之一，积极探索利用变电站资源建设储能站和数据中心的新模式。储能电站在多站融合系统中具有多重价值。对于电网来说，储能电站主要提供紧急支撑、调峰调频和可再生能源消纳等辅助服务功能。对于数据中心来说，储能电站的主要功能是为其削减运行电费，即利用峰谷电价政策，将数据中心高峰时段的用电量转移到低谷时段，降低数据中心电费。随着电池储能技术水平的提高，利用储能技术改善电网的运行条件，从而使电力系统运行稳定性和经济性得到提升已经成为了必然的发展趋势。但是储能电池昂贵的投资成本及其占用大量的土地资源，对储能技术的发展和应用起到阻碍作用。

所以研究储能系统融合技术，对解决这一问题至关重要。

目前，国内学者对储能电站和充电站的设计和协调运行做了很多研究，而关于储能电站和数据中心储能系统融合的研究仍处于空白阶段，并且没有深入研究电池的充放电特性对储能系统的设计和运行的影响，这使得目前在多站融合储能系统的优化配置上，还没有较好的解决方案。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于数据中心需求响应优化储能系统的方法，包括：

获取储能系统数据中心和电网的运行数据；

将运行数据引入需求响应分析模型，建立数据中心需求响应模型；

根据数据中心需求响应模型，以数据中心的日收益最大化作为目标，建立内层优化模型；

根据数据中心需求响应模型，以储能系统的储能电站全寿命周期内净收益最大化作为目标，建立外层优化模型；

求解内层优化模型，输出储能系统的运行数据，将储能系统的运行数据输入外层优化模型，并求解，获取优化配置方案，使用优化配置方案对储能系统进行优化配置。

可选的，数据中心需求响应模型，如下：

其中，P_0(i)和P_(i)分别为数据中心根据实时电价响应前后在i时刻的用电负荷，i为任意时刻；ρ_0(i)为数据中心在第i时刻的日前实时电价；ρ_(i)为第i时刻的电价；A_(i)为数据中心在第i时刻每小时削减单位负荷获得的激励补贴价格；h_(i)为在第i时刻未削减的单位负荷需要支付的罚金；E为24h弹性矩阵，E_(i，i)为E的元素。

可选的，内层优化模型，如下：

f＝W-H-f_in

其中，f为数据中心在进行需求响应后，通过储能电站的运行实现的日最大收益；W为一天中数据中心通过需求响应与储能执行容量市场合同获得的总收益；H为一天中数据中心未执行容量市场合同需要支付的总罚金；f_in为一天中数据中心进行需求响应后的总用电费用；