一种基于多目标运行场景的多元储能容量优化配置方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，本发明专利技术创新性的对储能设备初步分配容量，并根据各个储能设备的基本特性对初步分配的容量进一步实施优化计算，从而在满足优化后的各类储能设备的容量需适应不同的应用场景——这一约束条件的前提下，获得不同的应用场景下的多组计算结果作为优化计算的结果。以此，本发明专利技术提供了一种基于多目标运行场景的多元储能容量优化配置方法，能够对配置储能系统的可研项目进行多元储能容量优化配置，从而为决策者综合智慧化清洁能源项目(例如风能、太阳能等)的多元储能系统容量设计和选型提供技术支持。本发明专利技术还能进一步对多组计算结果进行成本评价和/或成效评价。对多组计算结果进行成本评价和/或成效评价。对多组计算结果进行成本评价和/或成效评价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多目标运行场景的多元储能容量优化配置方法


[0001]本专利技术属于储能
，特别是一种基于多目标运行场景的多元储能容量优化配置方法。

技术介绍

[0002]目前储能系统在朝着风电、光伏发电后混合储能系统的方向发展，其涉及到不同类型的储能设备的混合且规模化的配置。如果不同类型的储能设备的容量配置不合适，则不利于电网安全稳定运行；如果仅仅考虑电网安全稳定运行，则面对不同类型的储能设备的混合且规模化的配置，又降低电网产出的经济性。更何况，储能系统成本较高，仅蓄电池成本即可占据项目总投资的70
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80％。因此，混合储能系统的其中一大关键就在于：储能系统容量的规模配置。
[0003]现有技术中，针对储能系统容量配置，主要有以下三种方法：
[0004](1)负荷百分比法：
[0005]根据用户的用电特点及实际需求，以用户总负荷的一定比例为总容量来配置储能系统；
[0006](2)经济模型优化法：
[0007]①
根据不同应用场景下储能系统的经济效益来源,建立用户侧电化学储能经济性模型；
[0008]②
利用合作博弈方法对所述经济模型进行优化计算,最终得到用户侧储能系统容量配置的最优策略组合；
[0009](3)层次分析法：
[0010]①
考虑储能系统运行工况及其容量衰减特性,建立以储能寿命、成本、投资回收期、投资回报率、净现值为上层目标、以净年收益为下层目标的综合评估模型；
[0011]②
通过分析仿真结果，结合不同投资主体的实际情况,提出适宜的储能规模。
[0012]上述现有技术中，方法(1)只是对储能总容量进行了粗略配置，无法达到最优配置；方法(2)和方法(3)只考虑了经济性因素，未考虑储能对电能质量改善及削峰填谷效果的影响，特别是技术方面的影响。
[0013]有鉴于此，如何合理的容量配置既可以节省成本，又可以提高储能的利用率，使其在必要的功能范围内得到充分的价值体现，成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0015]S100、测算电源及发电侧出力能力、生产负荷情况并确定储能配置总容量；
[0016]S200、对储能设备初步分配容量，以使得多个不属于完全相同类型的储能设备的容量的总和等于所述储能配置总容量；
[0017]S300、根据各个储能设备的基本特性，对初步分配的容量进一步实施优化计算，其中，
[0018]所述优化计算的约束条件为：优化后的各类储能设备的容量需适应不同的应用场景，所述不同的应用场景基于多目标运行场景；
[0019]所述优化计算的结果为不同的应用场景下的多组计算结果。
[0020]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0021]步骤S100中，根据不同类型的资源禀赋数据、历史生产负荷测算电源及发电侧出力能力、生产负荷情况。
[0022]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0023]所述不同类型的资源禀赋数据包括：风资源禀赋数据、光资源禀赋数据。
[0024]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0025]步骤S100中，发电侧出力能力包括：风力发电出力特性、光伏发电出力特性。
[0026]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0027]步骤S100中，生产负荷情况包括：生产负荷的功率大小、峰谷特性。
[0028]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0029]步骤S300中，储能设备的基本特性包括：充放电深度、最小剩余容量、最大剩余容量、充电效率、放电效率、响应速度、最大充电功率、最大放电功率、初始SOC状态、单价、寿命、全寿命周期中其它成本。
[0030]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于，还包括如下步骤：
[0031]S400、对多组计算结果进行成本评价，评价结果最优的组合即为选定的储能容量配置方案。
[0032]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0033]成本评价的指标包括如下任一或其任意组合：初始投入成本、单次充放电成本、单日充放电费用。
[0034]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于，还包括如下步骤：
[0035]S500、对多组计算结果进行技术和经济综合收益评价，评价结果最优的组合即为选定的储能容量配置方案。
[0036]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0037]技术和经济综合收益评价的指标包括如下任一或其任意组合：单位成本下的功率波动减小量、单位成本可达到的最大功率减小量、单位初始投资所获得的收益。
[0038]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：
[0039]不同的应用场景包括如下三个应用场景：功率平抑场景、削峰填谷场景、经济运行场景。
[0040]优选的，所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于，步骤S200进一步包括：
[0041]对多个不属于完全相同类型的储能设备的容量进行初始赋值c1，c2，
……
cn，并使得c1，c2，
……
cn之和等于所述储能配置总容量，其中，n为所有储能设备的数量。
[0042]和现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0043]本专利技术创新性的对储能设备初步分配容量，并根据各个储能设备的基本特性对初步分配的容量进一步实施优化计算，从而在满足优化后的各类储能设备的容量需适应不同的应用场景——这一约束条件的前提下，获得不同的应用场景下的多组计算结果作为优化计算的结果。以此，本专利技术提供了一种基于多目标运行场景的多元储能容量优化配置方法，能够对配置储能系统的可研项目进行多元储能容量优化配置，从而为决策者综合智慧化清洁能源项目(例如风能、太阳能等)的多元储能系统容量设计和选型提供技术支持。
[0044]此外，在解决了如何优化配置储能设备的容量问题的同时，本专利技术还能进一步对多组计算结果进行成本评价和/或成效评价(即本专利技术所称的技术和经济综合收益评价)，评价结果最优的组合即为选定的储能容量配置方案。
[0045]综上，关于如何合理的容量配置既可以节省成本，又可以提高储能的利用率，使其在必要的功能范围内得到充分的价值体现，本专利技术提供了完整的解决方案，这一解决方案不仅考虑了技术性，而且考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S100、测算电源及发电侧出力能力、生产负荷情况并确定储能配置总容量；S200、对储能设备初步分配容量，以使得多个不属于完全相同类型的储能设备的容量的总和等于所述储能配置总容量；S300、根据各个储能设备的基本特性，对初步分配的容量进一步实施优化计算，其中，所述优化计算的约束条件为：优化后的各类储能设备的容量需适应不同的应用场景，所述不同的应用场景基于多目标运行场景；所述优化计算的结果为不同的应用场景下的多组计算结果。2.根据权利要求1所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：步骤S100中，根据不同类型的资源禀赋数据、历史生产负荷测算电源及发电侧出力能力、生产负荷情况。3.根据权利要求2所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：所述不同类型的资源禀赋数据包括：风资源禀赋数据、光资源禀赋数据。4.根据权利要求1所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：步骤S100中，发电侧出力能力包括：风力发电出力特性、光伏发电出力特性。5.根据权利要求1所述的一种基于多目标运行场景的混合储能容量优化配置方法，其特征在于：步骤S100中，生产负荷情况包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭轶童，罗坚，宋君花，
申请(专利权)人：上海毅镤新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：