一种用户侧电池储能系统参与电网辅助服务的净收益计算方法与流程

技术特征：

1.一种用户侧电池储能系统参与电网辅助服务的净收益计算方法，其特征在于，过程包括：

步骤1：Flag_BESS为储能系统的功能位值；可参与辅助服务的用户侧储能设备，在未接收电网下发的辅助服务需求时，储能系统的功能位值Flag_BESS＝0；储能系统为用户自身服务，接收到电网下发辅助服务需求时，若电网下发的是参与调频的辅助服务需求，置储能系统的功能位值Flag_BESS＝1；若电网下发的是参与调峰的辅助服务需求，置储能系统的功能位值Flag_BESS＝2；

步骤2：读取电池储能系统实时荷电状态SOC_k，设储能系统具备调频能力的SOC上、下限值分别为SOC_{_1}和SOC_{_2}，储能系统具备调峰能力的SOC下限值为SOC_{_3}；

若Flag_BESS＝1，判断是否满足SOC_{_1}<SOC_k<SOC_{_2}，满足则储能系统响应电网调度需求，参与调频辅助服务，并转步骤3、步骤4、步骤5、步骤6、步骤7；否则，置储能系统的功能位值Flag_BESS＝0；

若Flag_BESS＝2，判断是否满足SOC_k>SOC_{_3}，满足则储能系统响应电网调度需求，参与调峰辅助服务，并转步骤3、步骤4、步骤5、步骤8、步骤9；否则，置储能系统的功能位值Flag_BESS＝0；

步骤3：实时记录参与辅助服务时段τ内的电池储能系统荷电状态、充放电功率、运行温度及用户负荷和电网电价；

步骤4：基于记录的时段τ内的电池储能荷电状态、充放电功率、运行温度，采用电池储能寿命损耗折算方法，计算电池储能系统参与辅助服务时段τ内，产生的寿命损耗，进而折算出参与辅助时段τ内储能系统的折旧费用C_BESS；

步骤5：基于实时记录的电池储能系统参与辅助服务时段τ内的用户负荷和电网电价数据，计算用户侧电池储能系统参与辅助服务时段，用户需要多支出的电费C_fee；

步骤6：计算用户侧电池储能系统参与调频辅助服务获取的收益L_{_f}；

步骤7：计算用户侧电池储能系统参与调频辅助服务获取的净收益

$L_f^{net}=L_{\_f}-C_{BESS}-C_{fee}$

当时，用户通过电池储能系统参与调频辅助服务可获取净收益，当时，不能获取净收益；

步骤8：计算储能系统参与调峰辅助服务的收益L_{_p}；

步骤9：计算用户侧电池储能系统参与调峰辅助服务获取的净收益

$L_p^{net}=L_{\_p}-C_{BESS}-C_{fee}$

当时，用户通过电池储能系统参与调峰辅助服务可获取净收益，当时，不能获取净收益。

2.根据权利要求1所述一种用户侧电池储能系统参与电网辅助服务的净收益计算方法，其特征在于，所述步骤4中折旧费用C_BESS的计算方法为：

${\mathrm{\&Delta;L}}_{LI}\left(m\right)=L_2\exp \left(K_T\right(T_{LI}-T_{ref}\left)\frac{T_{refa}}{T_{LIa}}\right)$

其中：

L₂＝L₁exp(4K_SOC(S_{avg_LI}-0.5))[1-L_LI(m-1)]

$L_1=K_{co}{N}_{LI}\exp \left(\frac{S_{dev\_LI}-1}{K_{ex}}\frac{T_{refa}}{T_{LIa}}\right)+\frac{0.2\mathrm{\&tau;}}{{\mathrm{\&tau;}}_{life\_LI}}$

式中，L₁和L₂为ΔL_LI(m)计算的中间变量；T_ref和T_LI分别为参考环境温度和电池实际温度的摄氏温度值，即T_ref＝25℃；T_refa和T_LIa分别为参考环境温度和电池实际温度的绝对温度值，T_refa＝T_ref+273K，

T_LIa＝T_LI+273K；τ_{life_LI}为容量衰减为80％标称容量的日历寿命估算值；K_T代表温度每升高10℃电池寿命衰减率加倍，即K_T＝ln(2)/10＝0.0693；经验常数K_co，K_ex，K_SOC分别为3.66×10^-5，0.717，0.916；

M个时段后，电池寿命损耗系数L_LI为：

$L_{LI}=\underset{m=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&Delta;L}}_{LI}\left(m\right)$

式中所示的寿命损耗系数总量L_LI随着电池的使用从0变为1，即从新电池到容量衰减为0，当L_LI＝0.2时表示电池容量衰减为标称容量的80％；L_LI从0到0.2所经历的循环使用次数，即为电池的循环寿命，所以可以据此折算出参与辅助服务时段τ内储能系统成本的费用折旧为：

$C_{BESS}=C_{\_total}\&CenterDot;\frac{{\mathrm{\&Delta;L}}_{LI}\left(m\right)}{0.2}$

式中，C_BESS为参与辅助服务时段τ内电池储能系统成本的费用折旧；C_{_total}为电池储能系统总成本。

3.根据权利要求1所述一种用户侧电池储能系统参与电网辅助服务的净收益计算方法，其特征在于，所述步骤5中用户需要多支出的电费C_fee计算方法为：

步骤5.1：计算电池储能系统未参与辅助服务时，用户在时段τ内需支出的电费：

式中，为用户的变压器容量，为电池储能系统未参与辅助服务时，用户当月的最大负荷功率值，为电池储能系统未参与辅助服务时，时刻i时单位时间内用户用电量，为时刻i时的电网电价；

步骤5.2：计算电池储能系统参与辅助服务时，用户在时段τ内需支出的电费：

式中，为电池储能系统参与辅助服务时，用户当月的最大负荷功率值，为电池储能系统参与辅助服务时，单位时间内用户用电量；

步骤5.3：计算用户侧电池储能系统参与辅助服务时段内，用户需要多支出的电费C_fee如下所示。

C_fee＝C_{fee_2}-C_{fee_1}

4.根据权利要求1所述一种用户侧电池储能系统参与电网辅助服务的净收益计算方法，其特征在于，所述步骤6中电池储能系统参与调频辅助服务获取的收益L_{_f}的计算公式如下：

$L_{\_f}=\frac{(t_{11}+t_{12})\&CenterDot;R_1}{2}\&CenterDot;C_{f1}+\frac{(t_{21}+t_{22})\&CenterDot;R_2}{2}\&CenterDot;C_{f2}+\mathrm{...}+\frac{(t_{n1}+t_{n2})\&CenterDot;R_n}{2}\&CenterDot;C_{fn}=\underset{j=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}\frac{(t_{j1}+t_{j2})\&CenterDot;R_j}{2}\&CenterDot;C_{fj}$

式中，t_j1为第j时段储能系统响应调度指令的出力时间，t_j2为第j时段储能系统达到调度指令功率需求后持续的时间，R_j为第j时段，电池储能系统的出力功率峰值，C_fj为第j时段，储能系统参与调频辅助服务的单位电量电价。

5.根据权利要求1所述一种用户侧电池储能系统参与电网辅助服务的净收益计算方法，其特征在于，所述步骤8中电池储能系统参与调峰辅助服务的收益L_{_p}的计算公式如下：

$L_{\_p}=\underset{s=1}{\overset{S}{\&Sigma;}}{Q}_{dis}^s\&CenterDot;C_{pv}^s-\underset{m=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{Q}_{cha}^m\&CenterDot;C_{load}^m$

式中，为时刻s时，单位时间内电池储能系统的放电电量，为时刻s时，分布式光伏电站电价，为时刻m时，单位时间内电池储能系统的充电电量，为时刻m时的电网电价。