【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力储能系统，尤其是指一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法。
技术介绍
1、近年来，随着用户总电量逐年上升，储能系统可作为缓冲峰值负荷的媒介，因其具有灵活性、电网友好性、调节速度快、响应快等优点，被广泛应用于大用户的电力系统中，起到削峰填谷、容需优化、应急、减少用电费用、减小配电变压器的容量、提高用电可靠性等作用。国际能源署预计到2030年用户侧电池系统将占据电池储能系统总容量的60％～64％。因此如果用户配置合适容量的储能，不仅可以削峰填谷、容需优化、节省电费支出，而且可以参与需求响应、峰谷套利等领域。目前储能装置单位成本较高，若储能设备容量过大，配置不合理，将降低其运行经济性，因此亟需科学的用户侧储能的容量配置优化方法，综合考虑历史负荷数据、用户配电信息、容需电价、电池技术性能参数和经济性参数，得到科学的储能配置。
2、目前大多数储能用户都根据分时电价产生峰谷套利最大化进行储能容量配置，对于容需优化问题较少关注。当具有一定的电价支持、用户负荷特性合理时，储能可用于用户最大需量优化，即通过减少每个月较少时刻特别高的负荷，大幅减少用户需量电费。目前部分储能优化策略考虑了如何削减需量费用，但所依据数据多为短期负荷数据或典型日负荷数据，不足以反应用户长期用能特征，使得储能配置将偏离最优。如何基于用户历史用能数据和能源市场价格为用户合理配储，是一个亟待解决但尚未有效解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种面向电力用户的基于容需优化的
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请实施例提供一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，包括以下步骤：
4、步骤1：采集用户历史逐时负荷数据、用户配电信息、电网的容需电价策略以及电池的单位价格和充放电速率，为配储优化工作做准备；
5、步骤2：以月为单位，计算该月功率的最大值和最小值，最大值即为本月原始峰值负荷pmax.m.1，最小值为该月平均功率pmean.m；
6、步骤3：基于月功率最大值和平均值，获得需量调节最大值，即采用储能后每月需量下调量的最大，将每月需量调节值作为优化变量xm，获得n个优化变量，并且该优化变量是以月功率最大值和平均值的差值作为需量调节的最大范围；
7、步骤4：基于用户储能前的每月需量pmax.m.1、储能优化后的每月需量调节值以及容需电价，确定储能优化后的每月需量pmax.m.2，进而确定用户储能后的容需电费，即cy；
8、步骤5：基于用户储能后的每月需量调节值以及电池的充放电速率c，确定电池至少需要的容量，即qbattery.m.1；
9、步骤6：基于用户历史逐时负荷数据、用户储能后的每月需量pmax.m.2，为确保月需量下调实现，将每日高于储能后每月需量pmax.m.2的部分转移，从而确定逐日需转移负荷最大值，进而确定电池至少需要的容量，即qbattery.m.2；
10、步骤7：取电池容量qbattery.m.1和qbattery.m.2的较大值作为电池所需配置容量，即qbattery；
11、步骤8：基于电池容量、电池价格，确定电池初投资成本，进而兼顾用户储能后的年容需电费，确定储能系统在全生命周期的净现值，以净现值最大为目标，建立用户侧储能优化配置模型；
12、步骤9：基于遗传算法求解所述用户侧储能优化配置模型，确定储能最优容量配置。
13、所述步骤8中建立的用户侧储能优化配置模型的目标函数为:
14、
15、其中，npv为储能系统全生命周期净现值；co为储能系统的初投资成本；t为储能系统的使用寿命；cy为第y年现金流，即第y年用户储能后的容需电费；r是折现率，通常以当年的银行贷款利率为依据确定；y是储能系统使用年龄。
16、所述用户储能后的容需电费，应同时考虑需量下限，比较容量电费和需量电费，取其较小值作为容需电费，具体为：
17、
18、其中b1为需量电价；b2为容量电价；pmax.m.2为用户储能后第m月的需量；k为用户需量计费下限度；t为用户的变压器容量；cy.m.1为该用户的需量电费；cy.m.2为该用户的容量电费。
19、用户储能后的每月需量计算公式为：
20、pmax.m.2＝pmax.m.1-xm
21、其中pmax.m.1为用户储能前第m月的原需量；xm为用户储能后第m月的需量下调量。
22、储能系统的初投资成本的计算公式为:
23、co＝iinv·qbattery
24、其中，qbattery为电池容量；iinv为储能电池系统单位容量成本。
25、电池容量的计算公式为:
26、qbattery＝max{qbattery.m.1,qbattery.m.2}
27、其中，qbattery.m.1为第m月电池至少需要的容量1；qbattery.m.2为电池至少需要的容量2，即第m月最大的日需转移负荷。
28、所述电池容量是由历史全年逐时负荷数据、储能后需量下调量和储能前后的需量确定的，具体包括:
29、(a)电池至少需要的容量1
30、
31、其中，c为所选电池的充放电能力倍率系数；xm用户储能后第m月需量的下调量，qbattery.m.1为需要的电池最小容量，
32、(b)电池至少需要的容量2
33、
34、其中，ym.d.h为用户的历史逐时负荷数据，即第m月d日h时的负荷数据；pmax.m.2为用户储能后第m月的需量；qbattery.m.d.2为逐日需转移负荷。
35、用户侧储能优化配置模型的待优化变量为用户储能后每个月需量的下调量，具体为：
36、0≤xm≤(pmax.m.1-pmean.m)
37、其中，xm为待优化变量，即储能后每个月需量下调量；pmax.m.1为用户储能前第m月的原需量；pmean.m为用户储能前第m月的平均负荷。
38、基于所述用户的历史全年逐时负荷数据，确定每月最大负荷作为该月原需量，确定每月平均负荷作为需量可调至的最小值，从而确定该月储能优化变量的上下限，具体包括：
39、(a)原需量
40、pmax.m.1＝max{ym.d.h}
41、其中，ym.d.h为用户的历史全年逐时负荷数据，即第m月d日h时的负荷数据，
42、(b)月平均负荷
43、
44、其中，day为用户历史全年逐时负荷数据中第m月的天数，为28、29、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，所述步骤8中建立的用户侧储能优化配置模型的目标函数为:
3.根据权利要求2所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，所述用户储能后的容需电费，应同时考虑需量下限，比较容量电费和需量电费，取其较小值作为容需电费，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，用户储能后的每月需量计算公式为：
5.根据权利要求2所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，储能系统的初投资成本的计算公式为:
6.根据权利要求5所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，电池容量的计算公式为:
7.根据权利要求6所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，所述电池容量是由历史全年逐时负荷数据、储能后需量下调量和储能前后的需量
8.根据权利要求4所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，用户侧储能优化配置模型的待优化变量为用户储能后每个月需量的下调量，具体为：
9.根据权利要求8所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，基于所述用户的历史全年逐时负荷数据，确定每月最大负荷作为该月原需量，确定每月平均负荷作为需量可调至的最小值，从而确定该月储能优化变量的上下限，具体包括：
10.根据权利要求1或2所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，基于遗传算法求解用户侧储能优化配置，具体包括，以n个需量调节值作为优化变量，以月功率最大值和平均值的差值作为需量调节的最大范围，并以全生命周期的净现值作为优化目标，对于遗传算法设置合适的种群数和代数等超参数，权衡计算成本的同时提高算法的搜索能力。
...【技术特征摘要】
1.一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，所述步骤8中建立的用户侧储能优化配置模型的目标函数为:
3.根据权利要求2所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，所述用户储能后的容需电费，应同时考虑需量下限，比较容量电费和需量电费，取其较小值作为容需电费，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，用户储能后的每月需量计算公式为：
5.根据权利要求2所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，储能系统的初投资成本的计算公式为:
6.根据权利要求5所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储能优化配置方法，其特征在于，电池容量的计算公式为:
7.根据权利要求6所述的一种面向电力用户的基于容需优化的储...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘曼佳，毕伟，佟翾，凌在汛，金晨，向慕超，刘鸣柳，易忱，阮佳楠，刚文杰，苏丽弘，张颖，陈文，成诚，郑景文，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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