一種基于多目標運行場景的多元儲能容量優化配置方法技術

本發明專利技術揭示了一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，本發明專利技術創新性的對儲能設備初步分配容量，并根據各個儲能設備的基本特性對初步分配的容量進一步實施優化計算，從而在滿足優化后的各類儲能設備的容量需適應不同的應用場景——這一約束條件的前提下，獲得不同的應用場景下的多組計算結果作為優化計算的結果。以此，本發明專利技術提供了一種基于多目標運行場景的多元儲能容量優化配置方法，能夠對配置儲能系統的可研項目進行多元儲能容量優化配置，從而為決策者綜合智慧化清潔能源項目(例如風能、太陽能等)的多元儲能系統容量設計和選型提供技術支持。本發明專利技術還能進一步對多組計算結果進行成本評價和/或成效評價。對多組計算結果進行成本評價和/或成效評價。對多組計算結果進行成本評價和/或成效評價。

【技術實現步驟摘要】
一種基于多目標運行場景的多元儲能容量優化配置方法


[0001]本專利技術屬于儲能
，特別是一種基于多目標運行場景的多元儲能容量優化配置方法。

技術介紹

[0002]目前儲能系統在朝著風電、光伏發電后混合儲能系統的方向發展，其涉及到不同類型的儲能設備的混合且規模化的配置。如果不同類型的儲能設備的容量配置不合適，則不利于電網安全穩定運行；如果僅僅考慮電網安全穩定運行，則面對不同類型的儲能設備的混合且規模化的配置，又降低電網產出的經濟性。更何況，儲能系統成本較高，僅蓄電池成本即可占據項目總投資的70
?
80％。因此，混合儲能系統的其中一大關鍵就在于：儲能系統容量的規模配置。
[0003]現有技術中，針對儲能系統容量配置，主要有以下三種方法：
[0004](1)負荷百分比法：
[0005]根據用戶的用電特點及實際需求，以用戶總負荷的一定比例為總容量來配置儲能系統；
[0006](2)經濟模型優化法：
[0007]①
根據不同應用場景下儲能系統的經濟效益來源,建立用戶側電化學儲能經濟性模型；
[0008]②
利用合作博弈方法對所述經濟模型進行優化計算,最終得到用戶側儲能系統容量配置的最優策略組合；
[0009](3)層次分析法：
[0010]①
考慮儲能系統運行工況及其容量衰減特性,建立以儲能壽命、成本、投資回收期、投資回報率、凈現值為上層目標、以凈年收益為下層目標的綜合評估模型；
[0011]②
通過分析仿真結果，結合不同投資主體的實際情況,提出適宜的儲能規模。
[0012]上述現有技術中，方法(1)只是對儲能總容量進行了粗略配置，無法達到最優配置；方法(2)和方法(3)只考慮了經濟性因素，未考慮儲能對電能質量改善及削峰填谷效果的影響，特別是技術方面的影響。
[0013]有鑒于此，如何合理的容量配置既可以節省成本，又可以提高儲能的利用率，使其在必要的功能范圍內得到充分的價值體現，成為本領域亟需解決的技術問題。

技術實現思路

[0014]為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
[0015]S100、測算電源及發電側出力能力、生產負荷情況并確定儲能配置總容量；
[0016]S200、對儲能設備初步分配容量，以使得多個不屬于完全相同類型的儲能設備的容量的總和等于所述儲能配置總容量；
[0017]S300、根據各個儲能設備的基本特性，對初步分配的容量進一步實施優化計算，其中，
[0018]所述優化計算的約束條件為：優化后的各類儲能設備的容量需適應不同的應用場景，所述不同的應用場景基于多目標運行場景；
[0019]所述優化計算的結果為不同的應用場景下的多組計算結果。
[0020]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0021]步驟S100中，根據不同類型的資源稟賦數據、歷史生產負荷測算電源及發電側出力能力、生產負荷情況。
[0022]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0023]所述不同類型的資源稟賦數據包括：風資源稟賦數據、光資源稟賦數據。
[0024]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0025]步驟S100中，發電側出力能力包括：風力發電出力特性、光伏發電出力特性。
[0026]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0027]步驟S100中，生產負荷情況包括：生產負荷的功率大小、峰谷特性。
[0028]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0029]步驟S300中，儲能設備的基本特性包括：充放電深度、最小剩余容量、最大剩余容量、充電效率、放電效率、響應速度、最大充電功率、最大放電功率、初始SOC狀態、單價、壽命、全壽命周期中其它成本。
[0030]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于，還包括如下步驟：
[0031]S400、對多組計算結果進行成本評價，評價結果最優的組合即為選定的儲能容量配置方案。
[0032]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0033]成本評價的指標包括如下任一或其任意組合：初始投入成本、單次充放電成本、單日充放電費用。
[0034]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于，還包括如下步驟：
[0035]S500、對多組計算結果進行技術和經濟綜合收益評價，評價結果最優的組合即為選定的儲能容量配置方案。
[0036]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0037]技術和經濟綜合收益評價的指標包括如下任一或其任意組合：單位成本下的功率波動減小量、單位成本可達到的最大功率減小量、單位初始投資所獲得的收益。
[0038]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：
[0039]不同的應用場景包括如下三個應用場景：功率平抑場景、削峰填谷場景、經濟運行場景。
[0040]優選的，所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于，步驟S200進一步包括：
[0041]對多個不屬于完全相同類型的儲能設備的容量進行初始賦值c1，c2，
……
cn，并使得c1，c2，
……
cn之和等于所述儲能配置總容量，其中，n為所有儲能設備的數量。
[0042]和現有技術相比，本專利技術具有以下優點：
[0043]本專利技術創新性的對儲能設備初步分配容量，并根據各個儲能設備的基本特性對初步分配的容量進一步實施優化計算，從而在滿足優化后的各類儲能設備的容量需適應不同的應用場景——這一約束條件的前提下，獲得不同的應用場景下的多組計算結果作為優化計算的結果。以此，本專利技術提供了一種基于多目標運行場景的多元儲能容量優化配置方法，能夠對配置儲能系統的可研項目進行多元儲能容量優化配置，從而為決策者綜合智慧化清潔能源項目(例如風能、太陽能等)的多元儲能系統容量設計和選型提供技術支持。
[0044]此外，在解決了如何優化配置儲能設備的容量問題的同時，本專利技術還能進一步對多組計算結果進行成本評價和/或成效評價(即本專利技術所稱的技術和經濟綜合收益評價)，評價結果最優的組合即為選定的儲能容量配置方案。
[0045]綜上，關于如何合理的容量配置既可以節省成本，又可以提高儲能的利用率，使其在必要的功能范圍內得到充分的價值體現，本專利技術提供了完整的解決方案，這一解決方案不僅考慮了技術性，而且考慮本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：S100、測算電源及發電側出力能力、生產負荷情況并確定儲能配置總容量；S200、對儲能設備初步分配容量，以使得多個不屬于完全相同類型的儲能設備的容量的總和等于所述儲能配置總容量；S300、根據各個儲能設備的基本特性，對初步分配的容量進一步實施優化計算，其中，所述優化計算的約束條件為：優化后的各類儲能設備的容量需適應不同的應用場景，所述不同的應用場景基于多目標運行場景；所述優化計算的結果為不同的應用場景下的多組計算結果。2.根據權利要求1所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：步驟S100中，根據不同類型的資源稟賦數據、歷史生產負荷測算電源及發電側出力能力、生產負荷情況。3.根據權利要求2所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：所述不同類型的資源稟賦數據包括：風資源稟賦數據、光資源稟賦數據。4.根據權利要求1所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：步驟S100中，發電側出力能力包括：風力發電出力特性、光伏發電出力特性。5.根據權利要求1所述的一種基于多目標運行場景的混合儲能容量優化配置方法，其特征在于：步驟S100中，生產負荷情況包括...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚軼童，羅堅，宋君花，
申請(專利權)人：上海毅鏷新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：