一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法及系统与流程

本发明涉及分布式储能经济性评价,更具体的说是涉及一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法及系统。

背景技术：

1、近年来，分布式储能技术取得了飞速的发展，其在配电系统中的应用越来越广泛。储能系统在高峰负荷时放电，在低谷负荷时充电，利用峰谷电价差获得经济效益。目前，储能系统的建设成本高、投资收益性差是限制储能进一步发展的关键因素，如何对分布式储能的经济性作出合理的评价具有很重要的现实意义。

2、目前，分布式储能经济性评价方法仅通过采集数据对储能经济性进行分析。而分布式储能的运行策略是影响经济性的重要因素。分布式储能需要根据配电网中的电价、分布式电源出力等实际情况来制定运行策略，以实现最大程度的获利。

3、在现有技术中通过对配电网中的电路损耗计算储能系统接入前后的经济效益对比。对储能设备本身电池的损耗值考虑较少。

4、因此如何提高分布式储能系统经济效益的准确度是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法及系统，通过计算储能系统的电量收益和设备损耗，对储能系统的年收益进行计算，提高了年收益计算的精准度。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、优选的，在上述一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法，包括：

4、步骤一，根据储能系统的运行策略建立分布式储能系统仿真模型，输入相关运行参数，得到储能系统配电网的运行参数；

5、步骤二，根据得到的运行参数和储能系统经济运行模型，计算储能系统的收益；

6、步骤三，根据运行参数对计算储能设备的容量衰减率进行计算，并储能系统的损耗值进行计算；

7、步骤四，根据储能系统的收益和储能系统的损耗值，计算储能系统的年收益率。

8、优选的，在上述一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法，所述根据得到的运行参数和储能系统经济运行模型，计算储能系统的收益，包括：

9、建立储能系统目标函数：fmax＝fsd+fws，其中，fmax为储能系统运行的收益，fsd为储能系统的售电收益，fws为储能系统的网损收益；

10、储能系统的售电收益包括充电时的售电费用fcd和放电时的售电费用fsd1；

11、fsd＝fcd+fsd1；

12、

13、

14、其中，m(t)为t时刻充电网购电的分时电价，psd，k，f(t)为t时刻储能设备的放电功率，psd，k，c(t)为t时刻储能设备的充电功率，n为储能系统中储能设备的数量，δt为储能设备的充放电时间；

15、储能系统的网损收益fws为配电网接入储能系统后线路损耗减少量带来的收益；

16、fws＝fws1-fws2；

17、

18、

19、

20、

21、其中，fws1为原始配电线路损耗造成的损失价值，fws2为储能系统接入后配电线路造成的损失价值，pys，m(t)为在t时刻原始支路造成的有功损耗值；pys，l(t)为在t时刻原始支路的有功功率，qys，l(t)为在t时刻原始支路的无功功率，uys，e(t)为在t时刻原始支路的额定电压；pjr，m(t)为在t时刻储能接入后支路造成的有功损耗值；pjr，l(t)为在t时刻储能接入后支路的有功功率，qjr，l(t)为在t时刻储能接入后支路的无功功率，ujr，e(t)为在t时刻储能接入后支路的额定电压，tcd为计算场景时间尺度，r为配电网线路的电阻值。

22、优选的，在上述一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法，所述目标函数的约束条件，包括：

23、设定配电网支路的连接节点为节点i和节点j；

24、潮流约束：

25、pij＝vi*iij*cos(θij)-vj*iij*cos(θij-δij)；

26、qij＝vi*iij*sin(θij)-vj*iij*sin(θij-δij)；

27、pij^2+qij^2≤sij_max^2；

28、其中，iij为支路电流，vi和vj分别为支路两端的电压，pij为线路的有功功率，qij为线路的无功功率，θij为节点i和节点j之间的相角差，δij为线路的相位角差；sij_max为线路的额定复功率；

29、配电网安全运行约束：

30、

31、

32、其中，uimin和uimax为节点i的电压幅值上下限；iijmax为支路电流幅值上限；

33、储能系统约束：

34、pgen_min≤pgen≤pgen_max；

35、qgen_min≤qgen≤qgen_max；

36、其中，pgen_min和pgen_max分别为储能设备的有功功率的最小和最大约束值，qgen_min和qgen_max分别为储能设备的无功功率的最小和最大约束值。

37、优选的，在上述一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法，所述根据运行参数对计算储能设备的容量衰减率进行计算，并储能系统的损耗值进行计算，包括：

38、获取运行参数中储能设备每次的放电深度和放电时长长度，计算平均放电深度和平均放电时长；

39、根据平均放电深度和平均放电时长，计算当前时间段储能设备的容量衰减率；其计算过程为：

40、

41、

42、slope＝cov(x，y)/var(x)；

43、intercept＝dodpj-slope*tpj；

44、y＝slope*x+intercept；

45、其中，y为储能设备的放电深度，x为储能设备的放电时长，tpj为平均放电时长，dodpj为平均放电深度，z为放电次数；

46、将储能系统的实时数据带入到方程中，计算储能设备的容量衰减率；

47、根据容量衰减率计算储能系统的损耗值，其计算过程为：

48、其中ssh为储能系统的损耗价值，rdq，i为每个储能设备当前容量衰减率，rdq-1，i为单位时间段之前每个储能设备的容量衰减率，c为每个储能设备的成本价格，n为储能系统中储能设备的数量。

49、优选的，在上述一种基于运行策略的分布式储能经济性评价方法，所述根据储能系统的收益和储能系统的损耗值，计算储能系统的年收益率，包括：

50、

51、其中，ss为储能系统的年收益率，fmax为储能系统的收益，ssh为储能系统的损耗值，ctz为储能系统的投资成本。

52、优选的，一种基于运行策略的分布式储能经济性评价系统，包括：

53、系统仿真模块，根据储能系统的运行策略建立分布式储能系统仿真模型，输入相关运行参数，得到储能系统配电网的运行参数；

54、收益计算模块，根据得到的运行参数和储能系统经济运行模型，计算储能系统的收益；

55、损耗计算模块，根据运行参数对计算储能设备的容量衰减率进行计算，并储能系统的损耗值进行计算；

56、年收益率模块，根据储能系统的收益和储能系统的损耗值，计算储能系统的年收益率。

57、优选的，一种基于运行策略的分布式储能经济性评价系统，所述收益计算模块，包括：

58、建立储能系统目标函数：fmax＝fsd+fws，其中，fmax为储能系统运行的收益，fsd为储能系统的售电收益，fws为储能系统的网损收益；

59、储能系统的售电收益包括充电时的售电费用fcd和放电时的售电费用fsd1；

60、fsd＝fcd+fsd1；

61、

62、

63、其中，m(t)为t时刻充电网购电的分时电价，psd，k，f(t)为t时刻储能设备的放电功率，psd，k，c(t)为t时刻储能设备的充电功率，n为储能系统中储能设备的数量，δt为储能设备的充放电时间；

64、储能系统的网损收益fws为配电网接入储能系统后线路损耗减少量带来的收益；

65、fws＝fws1-fws2；

66、

67、

68、

69、

70、其中，fws1为原始配电线路损耗造成的损失价值，fws2为储能系统接入后配电线路造成的损失价值，pys，m(t)为在t时刻原始支路造成的有功损耗值；pys，l(t)为在t时刻原始支路的有功功率，qys，l(t)为在t时刻原始支路的无功功率，uys，e(t)为在t时刻原始支路的额定电压；pjr，m(t)为在t时刻储能接入后支路造成的有功损耗值；pjr，l(t)为在t时刻储能接入后支路的有功功率，qjr，l(t)为在t时刻储能接入后支路的无功功率，ujr，e(t)为在t时刻储能接入后支路的额定电压，tcd为计算场景时间尺度，r为配电网线路的电阻值。

71、优选的，一种基于运行策略的分布式储能经济性评价系统，在所以模块中所述目标函数的约束条件，包括：

72、设定配电网支路的连接节点为节点i和节点j；

73、潮流约束：

74、pij＝vi*iij*cos(θij)-vj*iij*cos(θij-δij)；

75、qij＝vi*iij*sin(θij)-vj*iij*sin(θij-δij)；

76、pij^2+qij^2≤sij_max^2；

77、其中，iij为支路电流，vi和vj分别为支路两端的电压，pij为线路的有功功率，qij为线路的无功功率，θij为节点i和节点j之间的相角差，δij为线路的相位角差；sij_max为线路的额定复功率；

78、配电网安全运行约束：

79、

80、

81、其中，uimin和uimax为节点i的电压幅值上下限；iijmax为支路电流幅值上限；

82、储能系统约束：

83、pgen_min≤pgen≤pgen_max；

84、qgen_min≤qgen≤qgen_max；

85、其中，pgen_min和pgen_max分别为储能设备的有功功率的最小和最大约束值，qgen_min和qgen_max分别为储能设备的无功功率的最小和最大约束值。

86、优选的，一种基于运行策略的分布式储能经济性评价系统，所述损耗计算模块，包括：

87、获取运行参数中储能设备每次的放电深度和放电时长长度，计算平均放电深度和平均放电时长；

88、根据平均放电深度和平均放电时长，计算当前时间段储能设备的容量衰减率；其计算过程为：

89、

90、

91、slope＝cov(x，y)/var(x)；

92、intercept＝dodpj-slope*tpj；

93、y＝slope*x+intercept；

94、其中，y为储能设备的放电深度，x为储能设备的放电时长，tpj为平均放电时长，dodpj为平均放电深度，z为放电次数；

95、将储能系统的实时数据带入到方程中，计算储能设备的容量衰减率；

96、根据容量衰减率计算储能系统的损耗值，其计算过程为：

97、其中ssh为储能系统的损耗价值，rdq，i为每个储能设备当前容量衰减率，rdq-1，i为单位时间段之前每个储能设备的容量衰减率，c为每个储能设备的成本价格，n为储能系统中储能设备的数量。

98、优选的，一种基于运行策略的分布式储能经济性评价系统，所述年收益率模块，包括：

99、

100、其中，ss为储能系统的年收益率，fmax为储能系统的收益，ssh为储能系统的损耗值，ctz为储能系统的投资成本。

101、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果为：

102、1.通过计算储能系统的电量收益和设备损耗，对储能系统的年收益进行计算，提高了年收益计算的精准度。