一种光储系统配置方法、装置以及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种光储系统配置方法、装置以及介质，通过获取历史用电数据和环境信息；根据用户需求确认光储系统的配置参数；设置上层约束条件并构建上层优化模型，根据配置参数和环境信息建立上层目标函数；设置下层约束条件并构建下层优化模型，根据配置参数和历史用电数据建立下层目标函数；根据上层优化模型和下层优化模型的求解结果，确认光储系统的配置方案。本技术方案，历史用电数据可以反映用户的用电信息，环境信息能够反映光储系统的工作能力，通过用户的历史用电数据和环境信息，设置上层优化模型和下层优化模型，根据用户的不同需求设置不同的目标函数，使光储系统在综合考虑经济和性能的情况下做出优选的配置方法，从而提高性能。从而提高性能。从而提高性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光储系统配置方法、装置以及介质


[0001]本申请涉及光储系统领域，特别是涉及一种光储系统配置方法、装置以及介质。

技术介绍

[0002]容量配置问题是光储系统设计阶段需要解决的首要问题，配置方案的优劣将直接决定用户用电的安全运行与经济效益。为提高独立光伏系统的供电可靠性和光伏利用率，需要合理配置光伏组件和储能系统的容量。光储系统优化配置是指在对负荷需求和光照资源进行统计分析的基础上，针对特定的目标和约束条件，确定系统结构与设备配置，实现经济性、低碳性及能源利用效率等量化指标的优化。
[0003]实际工程设计中较多采用经验法或用户投资总额来确定光伏额定功率和储能系统容量，或者直接采用已经搭配好的容量配置方案。这种配置方案难以保证光储系统处在理想的匹配状态，可能会导致整个系统较高的投资成本和较差的性能表现，无法发挥出光储系统所具有的优势。
[0004]由此可见，如何提供一种光储系统配置方法，在进行光储系统配置时兼顾经济性和技术性，提高系统的性能并降低成本是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种光储系统配置方法、装置以及介质，以在进行光储系统配置时兼顾经济性和技术性，提高系统的性能并降低成本。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种光储系统配置方法，其特征在于，包括：
[0007]获取历史用电数据和环境信息；
[0008]根据用户需求确认光储系统的配置参数；
[0009]设置上层约束条件并构建上层优化模型，根据所述配置参数和所述环境信息建立上层目标函数，用于选择光储系统的光伏额定出力和储能容量大小；
[0010]设置下层约束条件并构建下层优化模型，根据所述配置参数和所述历史用电数据建立下层目标函数，用于生成电池的充放电策略；
[0011]根据所述上层优化模型和下层优化模型的求解结果，确认所述光储系统的配置方案。
[0012]优选的，所述历史用电数据为智能电表采集的有功功率信息；所述环境信息包括经纬度及光照资源和温度，所述光照资源为用户地理位置单位面积一天的总辐射量Q，进一步的，还包括，根据所述光照资源获取对应时刻的辐照度G
c,t
，所述辐照度的计算为：
[0013][0014]其中，a和b分别为日出和日落时刻；
[0015]基于所述温度、所述辐照度和光伏阵列的额定功率S
STC
计算光伏阵列的输出功率S
PV,t
：
[0016][0017]其中，G
STC
和T
STC
为标准测试条件下的辐照度和系统温度，k为功率温度系数，T
c，t
为当前光伏发电系统的表面温度。
[0018]优选的，所述配置参数包括：用户光伏系统等年值成本及运行维护成本C
PV
，储能系统等年值成本及运行维护成本C
Batt
，未配置光储系统的年运行费用C
′
Y
，配置光储系统的年运行费用C
Y
，光伏发电一次性补贴C
PV,sub
，储能系统一次性补贴C
Batt,sub
，自发自用率R
suff
和自平衡率R
self
，所述自发自用率反映并网型微电网对自身发电的影响情况，所述自平衡率反映自身的供电能力和对电网的依赖程度；
[0019]进一步的，所述上层目标函数为：
[0020]min T C＝(C
PV
+C
Batt
+C
Y
‑
C
′
Y
‑
C
PV,sub
‑
C
Batt,sub
)
×
R
suff
×
R
self
。
[0021]优选的，所述用户光伏系统等年值成本及运行维护成本的计算为：
[0022][0023]所述储能系统等年值成本及运行维护成本的计算为：
[0024][0025]其中，S
PV,i
为光伏系统容量；κ
PV,i
为光伏系统单位容量成本；κ
Batt,i
为储能系统容量成本；γ
PV,i
和γ
Batt,i
为光伏系统和储能系统的单位容量年运维成本；N
PV
和N
Batt
为光伏阵列和储能系统使用年限；r
o
为贴现率。
[0026]所述光伏发电一次性补贴的计算为：
[0027][0028]其中，c
PV,sub,i
为单位安装容量补贴；
[0029]光伏系统的额定功率约束的计算为：
[0030]S
PV,i,min
＜＝S
PV,i
＜＝S
PV,i,max
；
[0031]其中，S
PV,i
为光伏阵列额定功率；
[0032]自发自用率约束的计算为：
[0033][0034]其中，E
DG
为分布式电源所发的总电量；E
Out
为微电网的售电量；
[0035]自平衡率的计算为：
[0036][0037]其中，E
total
为调度周期内负荷总需求量；E
In
为微电网的购买电量。
[0038]年运行费用的计算为：
[0039]C
Y
＝f(C
o
)；
[0040]其中，C
o
系统典型日运行费用。
[0041]优选的，所述下层目标函数为：
[0042][0043]其中，C
In,t
和C
Out,t
分别为在t至t+1时段用户买入电量电价和卖出电量电价；P
In,t
和P
Out,t
分别为在t至t+1时段流入用户和流入电网的有功功率；C
PV
为光伏补贴电价；P
PV,i,t
为光伏出力。
[0044]优选的，所述下层约束条件包括：
[0045]倒送和最大购电功率约束：
[0046][0047]式中，P
In,t
和P
Out,t
分别为购电功率和向电网倒送的功率；P
In,max
和P
Out,max
分别为购电功率允许的最大值和向电网倒送功率允许的最大值；B
In,t
和B
Out,t
为取值为0或1的变量，分别表征微网在t时段的购电和卖电状态，B
In,t
为1表示微网处于购电状态，B
Out,t
为1表示微网处于卖电状态，若均为0，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光储系统配置方法，其特征在于，包括：获取历史用电数据和环境信息；根据用户需求确认光储系统的配置参数；设置上层约束条件并构建上层优化模型，根据所述配置参数和所述环境信息建立上层目标函数，用于选择光储系统的光伏额定出力和储能容量大小；设置下层约束条件并构建下层优化模型，根据所述配置参数和所述历史用电数据建立下层目标函数，用于生成电池的充放电策略；根据所述上层优化模型和下层优化模型的求解结果，确认所述光储系统的配置方案。2.根据权利要求1所述的光储系统配置方法，其特征在于，所述历史用电数据为智能电表采集的有功功率信息；所述环境信息包括经纬度及光照资源和温度，所述光照资源为用户地理位置单位面积一天的总辐射量Q，进一步的，还包括，根据所述光照资源获取对应时刻的辐照度G
c,t
，所述辐照度的计算为：其中，t为当前时刻，a和b分别为日出和日落时刻；基于所述温度、所述辐照度和光伏阵列的额定功率S
STC
计算光伏阵列的输出功率S
PV,t
：其中，G
STC
和T
STC
为标准测试条件下的辐照度和系统温度，k为功率温度系数，T
c，t
为当前光伏发电系统的表面温度。3.根据权利要求2所述的光储系统配置方法，其特征在于，所述配置参数包括：用户光伏系统等年值成本及运行维护成本C
PV
，储能系统等年值成本及运行维护成本C
Batt
，未配置光储系统的年运行费用C
′
Y
，配置光储系统的年运行费用C
Y
，光伏发电一次性补贴C
PV,sub
，储能系统一次性补贴C
Batt,sub
，自发自用率R
suff
和自平衡率R
self
，所述自发自用率反映并网型微电网对自身发电的影响情况，所述自平衡率反映自身的供电能力和对电网的依赖程度；进一步的，所述上层目标函数为：minTC＝(C
PV
+C
Batt
+C
Y
‑
C
′
Y
‑
C
PV,sub
‑
C
Batt,sub
)
×
R
suff
×
R
self
。4.根据权利要求3所述的光储系统配置方法，其特征在于，所述用户光伏系统等年值成本及运行维护成本的计算为：所述储能系统等年值成本及运行维护成本的计算为：其中，S
PV,i
为光伏系统容量；κ
PV,i
为光伏系统单位容量成本；κ
Batt,i
为储能系统容量成本；γ
PV,i
和γ
Batt,i
为光伏系统和储能系统的单位容量年运维成本；N
PV
和N
Batt
为光伏阵列和储能系统使用年限；r
o
为贴现率；所述光伏发电一次性补贴的计算为：
其中，c
PV,sub,i
为单位安装容量补贴；光伏系统的额定功率约束的计算为：S
PV,i,min
＜＝S
PV,i
＜＝S
PV,i,max
；其中，S
PV,i
为光伏阵列额定功率；自发自用率约束的计算为：其中，E
DG
为分布式电源所发的总电量；E
Out
为微电网的售电量；自平衡率的计算为：其中，E
total
为调度周期内负荷总需求量；E
In
为微电网的购买电量；年运行费用的计算为：C
Y
＝f(C
o
)；其中，C
o
系统典型日运行费用。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙展展，谢胜仁，张久亮，
申请(专利权)人：固德威技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：