申请/专利权人：浙江华云电力工程设计咨询有限公司;华北电力大学

申请日：2021-11-17

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN114142460B

主分类号：G06Q50/06

分类号：G06Q50/06;H02J3/00;G06Q10/06;H02J3/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2022.03.22#实质审查的生效;2022.03.04#公开

摘要：本发明提供一种综合能源系统中储能双层目标优化配置方法及终端。该方法包括：构建电储能系统的运行模型和采用电池进行储能的储能系统的结构模型；根据结构模型对储能系统中的多个储能单元进行等值简化，得到储能系统等值模型；根据运行模型构建双层储能优化配置模型；将储能系统等值模型中储能单元的配置数据作为参数，输入到双层储能优化配置模型中，得到储能最优配置方案。本发明在设计最优配置方案时考虑到储能电池的健康运行，能够在成本优化的同时兼顾储能电池运行优化，提升储能系统的运行效率，真正实现了对综合能源系统的优化调度以及合理配置。

主权项：1.一种综合能源系统中储能双层目标优化配置方法，其特征在于，包括：步骤S101：构建电储能系统的运行模型和采用电池进行储能的储能系统的结构模型，所述储能系统包括多个储能单元；步骤S102：根据所述结构模型，对所述储能系统中的所述多个储能单元进行等值简化，得到储能系统等值模型；步骤S103：根据所述运行模型构建双层储能优化配置模型；步骤S104：将所述储能系统等值模型中储能单元的配置数据作为参数，输入到所述双层储能优化配置模型中，得到储能最优配置方案；其中，所述步骤S101根据以下公式构建电储能系统的运行模型： 其中，Pchart为电储能系统在t时刻的充电功率，Pdist为电储能系统在t时刻的放电功率，Pmax为电储能系统的充放电最大功率，SEt为t时刻电储能系统的剩余电量，ηc为电储能系统的充电效率，ηd为电储能系统的放电效率，SE0为电储能系统的初始剩余电量，SEmin为电储能系统中剩余电量的最小运行值，SEmax为电储能系统中剩余电量的最大运行值；所述储能系统包括多个储能单元，储能单元内部包括多组储能电池组，每组储能电池组包括多个串联连接的电池，针对由多个电池串联得到的储能电池组，根据计算储能电池组的荷电状态，其中，SOCt表示t时刻储能电池组的荷电状态，SOCit表示t时刻储能电池组中第i个电池的荷电状态，Ci表示储能电池组中第i个电池的电池容量，n表示储能电池组中串联的电池数量；所述步骤S102中所述根据所述结构模型，对所述储能系统中的所述多个储能单元进行等值简化，得到储能系统等值模型，包括：根据所述结构模型计算各储能单元的配置参数；根据所述配置参数对所述各储能单元进行聚类处理，得到储能系统等值模型；其中，在进行聚类处理前，首先对配置参数，即样本数据进行标准化处理，在标准化数据的基础上构建差异矩阵，根据k-means聚类算法对差异矩阵中的样本数据进行迭代，最终将所有样本数据根据样本距离划分为k个聚类簇，得到储能系统等值模型；其中，所述配置参数包括：充放电功率参考值；计算各储能单元的所述充放电功率参考值，包括：根据计算第i个储能单元的放电功率参考值；根据计算第i个储能单元的充电功率参考值；其中Pireft表示t时刻储能系统中第i个储能单元的充放电功率参考值，Preft表示t时刻储能系统的充放电功率参考值，SOCit-1表示t-1时刻储能系统中第i个储能单元的荷电状态，n表示储能单元的数量；其中，步骤S103中，所述双层储能优化配置模型包括上层调度模型和下层储能运行模型；所述上层调度模型包括第一目标函数、第二目标函数以及第三目标函数；建立双层储能优化配置模型中的上层调度模型，包括：根据建立所述第一目标函数；其中，F1表示储能配置的成本项减去效益项后的最小化值，CALL表示全寿命周期成本，BOP表示配置储能的直接经济效益，CINV表示投资建设成本，CRE表示总维护成本，CFIN表示设备残值，γ表示折现率，L表示配置储能的计划寿命周期，COP表示储能配置后系统运行成本，COP.O表示储能配置前运行成本；根据建立所述第二目标函数；其中，Pmax-l为储能系统的最大充放电功率，Pmax为储能单元的最大充放电功率，l为等值的储能单元的数量；根据建立所述第三目标函数；其中，Cl为储能系统的最大等值储能容量，Ci为储能单元的储能容量；所述建立双层储能优化配置模型中的下层储能运行模型，包括：根据建立下层目标函数，并以所述运行模型作为所述下层目标函数的约束条件；其中，minFlow表示最优调度运行成本，d表示供能季，Dd表示供能季的天数，表示供能季在t时刻的电价，表示储能系统在供能季d的电功率输入，表示供能季在t时刻与电网的交易电量。

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