专利汇可以提供一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种考虑 电池 自消耗的储能优化配置方法,属于发电、变电或配电的技术领域。该方法:以配置储能后微网运行的年收益为上层目标函数、以系统的污染物 排放量 为下层目标函数,建立储能配置的双层优化模型;上层优化模型中考虑储能电池的自身 电能 消耗,并将电池的循环次数和储能的容量、功率配置共同作为决策变量;对上层目标函数进行优化得到功率分配方案及储能配置方案,将上层配置方案传递给下层优化模型以优化系统购电功率,将系统购电功率返回上层模型计算系统的年收益进行 迭代 优化直至输出储能的最优配置结果。本发明通过考虑了电池自身电能消耗和循环使用次数约束的双层优化模型得到更加符合实际运行特征的储能容量配置方案。,下面是一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法专利的具体信息内容。
1.一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,
建立以微网系统的年收益最大化为目标函数的上层优化模型,所述上层优化模型包含储能循环使用次数约束以及考虑电池自身能量消耗的储能充放电约束;
建立以微网系统的年污染排放量最小化为目标函数且以微网系统购电功率为优化参数的下层优化模型;
以储能循环使用次数、储能的容量及功率为决策变量,在储能循环使用次数约束、考虑电池自身能量消耗的储能充放电约束下求解上层优化模型得到储能的容量配置和功率配置、储能的循环使用次数和微网初始功率分配结果,根据微网初始功率分配结果求解下层优化模型得到微网系统购电功率,根据微网系统购电功率更新上层优化模型的目标函数后进入迭代优化过程,迭代优化过程结束后,输出最佳的储能容量配置和功率配置、储能的最佳循环使用次数以及微网功率分配策略。
2.根据权利要求1所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,所述微网系统的年收益为微网系统发电所节省的电费减去微网给储能充电的费用以及储能系统投资成本得到的年经济收益,用于计算储能系统投资成本的储能资产折旧系数受限于储能循环使用次数。
3.根据权利要求1所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,建立储能循环使用次数约束的方法为将储能实际运行循环次数的有效范围作为储能循环使用次数的可行集。
4.根据权利要求1所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,采用Box Lucas模型描述电池自身能量消耗,Sloss=k·d(1-βn),Sloss为电池自身消耗,k和β为电池能量消耗系数,k>0,0<β<1。
5.根据权利要求2所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,所述微网系统的年收益最大的目标函数为:
其中,F为微网系统的年收益,G为系统运行的年获利部分,G=∑[(PPV-load(t)+Pdischarge(t)-PG-charge(t))·Ce(t)+PPV-G(t)·Cs(t)],PPV-load(t)为t时刻光伏提供给负荷的功率,Pdischarge(t)为t时刻电池的放电功率,PG-charge(t)为t时刻从电网购电给电池充电的功率,PPV-G(t)为t时刻光伏上网的功率,PPV-G(t)=PPV(t)-PPV-load(t)-PPV-charge(t),PPV(t)为t时刻光伏输出的功率,PPV-charge(t)为t时刻光伏供给电池的充电功率,Ce(t)为t时刻的电价,Cs(t)为t时刻的光伏上网补贴,Smax为储能的配置容量,Pmax为储能的配置功率,Cc为储能的单位容量成本,Cp为储能的单位功率成本,d为放电深度,r1为储能系统的实际年运行小时数,为储能的资产折旧系数,n为储能的实际循环使用次数,r为折现率,m为储能
每天在谷充峰放模式下的充放电次数。
6.根据权利要求4所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,考虑电池自身能量消耗的储能充放电约束通过构建储能电量约束实现,所述储能电量约束为:
S(t-1)+η·Pcharge(t)-Pdischarge(t)/η≤Smax-Sloss且∑Pdischarge(t)/η≤16m·Smax,其中,S(t-1)为t-1时刻的储能容量,η为储能的充放电效率,Pcharge(t)、Pdischarge(t)为t时刻的储能充电量和放电量,Smax为储能的配置容量,m为储能每天在谷充峰放模式下的充放电次数。
7.根据权利要求6所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,储能充放电约束包括:
Pcharge(t)=PG-charge(t)+PPV-charge(t),
其中,PG-charge(t)为t时刻微网供给电池的充电功率,PPV-charge(t)是t时刻光伏供给电池的充电功率,Ce为分时电价,Ce(t)为t时刻的电价,PPV-load(t)是t时刻光伏提供给负荷的功率,Pload(t)为t时刻的负荷功率,PPV(t)为t时刻光伏输出的功率。
8.根据权利要求7所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,所述t时刻的负荷功率根据典型日负荷功率输出曲线确定,所述t时刻光伏输出的功率根据典型日光伏出力输出曲线确定。
9.根据权利要求5所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,所述以微网系统的年污染排放量最小化为目标函数为:
其中,f为微网系统年污染排放量,PG-load(t)+PG-charge(t)为t时刻的系统购电功率,PG-load(t)为t时刻微网系统向负荷提供的功率,PG-charge(t)为t时刻从微网系统购电给电池充电的功率,Ee(t)为微网系统在t时刻的污染物排放量。
10.根据权利要求9所述一种考虑电池自消耗的储能优化配置方法,其特征在于,所述下层优化模型包括:
等式约束:Pload(t)=PG-load(t)+PPV-load(t)+Pdischarge(t),
不等式约束:
其中,Pload(t)为t时刻的负荷功率,PPV-load(t)为t时刻光伏向负荷提供的功率,Pdischarge(t)为t时刻的储能放电量,Pmax为储能的配置功率,PGmax为储能接入微网前的年购电功率峰值。
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