用户侧光储一体化系统需量电费容量配置软件算法的制作方法
本发明属于发电应用软件领域，涉及用户侧光储一体化系统需量电费容量配置软件算法。
背景技术：
随着社会的快速发展新能源在能源系统中所占比重越来越大，小型化、模块化、分散式、布置在用户附近为用户供电的小型发电系统正在普及安装，分布式发电技术通过与大电网连接为用户提供稳定、可靠的电能供应，并且在大电网故障时能离网运行，保证了供电的连续性和高的电能质量。是能源紧缺和环境污染的理想的解决方案。
太阳能光伏发电等可再生能源以其取之不尽，用之不竭的特点，受到了广泛关注。光伏发电系统在微网中所占的比例也越来也高。但独立的光伏发电系统存在随机性和波动性等缺点，当其渗透率较大时，必将影响微电网的安全稳定运行。为了解决光伏发电和储能组成的微电网系统中的功率平衡、稳定性和电能质量等问题，必须配备输出功率更为稳定的储能系统，并按照预定的控制策略，实现微电网系统内部能量的瞬时平衡，实现光伏储能微电网的稳定运行。
储能作为一种能量储存装置，既能平滑光伏发电的出力，适量的储能容量还能起到削峰填谷的作用，特别在峰谷分时电价时，既能充分利用电能，还能为用户节省用电费用。
常用的光伏发电仿真软件，是利用本地光照数据，根据光伏发电系统的安装位置、安装方式等计算出光伏发电系统的发电量，根据当地的补贴政策计算经济性，指导用户光伏发电系统的选择和安装。
技术实现要素：
本发明提供用户侧光储一体化系统需量电费容量配置软件算法。为用户选择安装光储一体化系统提供容量配置指导和预期的经济性测算。本发明通过输入用户的特性参数和用电特征，通过软件计算出最佳配置光伏发电的安装容量和储能系统配置的容量，然后，对比安装前后缴纳电费的数量来测算经济性，指导用户安装适量的光伏和储量来达到最经济的系统配置。
针对现有仿真软件算法存在的问题和缺陷，本发明提出：
根据用户的用电负荷情况，确定需量电费、容量电费的缴纳方式，采集用户的用电信息(如功率、电量等)，确定用户的电压等级、峰、平、谷电价，及白天及晚上用电特性，最大需量出现时间和持续时间，根据采集的数据分析结果，对晚上用电少，白天用点多点的用户进行光储容量优化。
用户侧光储一体化系统需量电费容量配置软件算法，分为以下步骤：1)软件输入，获取用户年度分时负荷曲线作为计算的输入；
2)根据用户的年度分时负荷曲线，按本地消纳下的光伏容量优化配置计算出最佳光伏配置容量和投资成本，根据配备储能系统的电池类型、DOD放电深度、电池效率等信息和削峰填谷的充放时间要求计算出蓄电池的最佳容量配置和投资成本；
3)为用户提供需量电费优化：
若用户按需量电费再缴纳容量费，且白天比晚上用电量大，最大需量发生时间较短，低于1小时，可考虑通过储能降低最大需量降低需量电费。储能采用晚上谷时0:00-8:00充电，最大需量发生时放电。放电功率可按P市电＞P目标功率情况放电，P市电＝Ptn*40％时停止放电。月收入：Cin＝(P设定功率-Ptn*40％)*40元/月，P市电＝P负荷-P光伏。
进一步的，步骤3)改为容量优化策略与结果输出。
1)“容量电费+度电电费”类工业用户电量优化，
(在保证市电峰值不超过变压器容量的条件下，充分利用储能容量，谷充峰放)
0—8h,If{C储<C总,(C总-C储)/8,0}如果储能电量不满，则匀速充电到满.
8—12h,If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<P储max,P负-P光,P储max),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时①如果储能可放电，且可满足负荷与光伏功率差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电②如果储能已空，负荷与光伏功率差额全部由市电提供；
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费12—17h,If{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时,不用储能，用市电补足。
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
17—21h,If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<P储max,P负-P光,P储max),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时①如果储能可放电，且可满足负荷与光伏功率差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电②如果储能已空，负荷与光伏功率差额全部由市电提供；
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
21—24h,If{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时,不用储能，用市电补足
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
2)“需量电费+度电电费”类工业用户电量优化
(在保证市电峰值不超过限定值的条件下，尽可能多的利用储能容量，谷充峰放)
0—8h，If{P负-P光>＝P市max,昨,if(C储>0,P负-P光-P市max,昨,0),if(C储<2000,P负-P光-P市max,昨,0)}
(1)用户负荷大于光伏与昨日最大市用电功率之和时①如果储能可放电，负荷与其他两者的差额由储能提供②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷小于光伏与昨日最大市用电功率之和时①如果储能可充电，则按照最大功率用市电，满足负荷需要外给储能充电②如果储能已满，只给需要的负荷供电
8—12h，If{P负-P光>P市,削峰，if(C储>0,P负-P光-P市,削峰,0),if{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0))}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
12—17h，If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<＝P市max,昨,0,P负-P光-P市max,昨),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
17—21h，If{P负-P光>P市,削峰，if(C储>0,P负-P光-P市,削峰,0),if{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0))}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
21—24h，If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<＝P市max,昨,0,P负-P光-P市max,昨),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
附图说明
图1容量优化前后日累计用电成本对比。
图2容量优化前后每小时用电成本对比。
图3需量优化前后日累计用电成本对比。
图4需量优化前后日累计用电成本对比。
具体实施方法
用户侧光储一体化系统需量电费容量配置软件算法，分为以下步骤：1)软件输入，获取用户年度分时负荷曲线作为计算的输入；
2)根据用户的年度分时负荷曲线，按本地消纳下的光伏容量优化配置计算出最佳光伏配置容量和投资成本，根据配备储能系统的电池类型、DOD放电深度、电池效率等信息和削峰填谷的充放时间要求计算出蓄电池的最佳容量配置和投资成本；
3)为用户提供需量电费优化：
若用户按需量电费再缴纳容量费，且白天比晚上用电量大，最大需量发生时间较短，低于1小时，可考虑通过储能降低最大需量降低需量电费。储能采用晚上谷时0:00-8:00充电，最大需量发生时放电。放电功率可按P市电＞P目标功率情况放电，P市电＝Ptn*40％时停止放电。月收入：Cin＝(P设定功率-Ptn*40％)*40元/月，P市电＝P负荷-P光伏。
容量优化策略与结果输出
1)“容量电费+度电电费”类工业用户电量优化
(在保证市电峰值不超过变压器容量的条件下，充分利用储能容量，谷充峰放)
0—8h,If{C储<C总,(C总-C储)/8,0}如果储能电量不满，则匀速充电到满.
8—12h,If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<P储max,P负-P光,P储max),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时①如果储能可放电，且可满足负荷与光伏功率差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电②如果储能已空，负荷与光伏功率差额全部由市电提供；
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
12—17h,If{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时,不用储能，用市电补足。
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
17—21h,If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<P储max,P负-P光,P储max),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时①如果储能可放电，且可满足负荷与光伏功率差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电②如果储能已空，负荷与光伏功率差额全部由市电提供；
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
21—24h,If{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于等于光伏发电功率时,不用储能，用市电补足
(2)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
容量优化前后日累计用电成本对比和容量优化前后每小时用电成本对比如图1、2所示。
2)“需量电费+度电电费”类工业用户电量优化
(在保证市电峰值不超过限定值的条件下，尽可能多的利用储能容量，谷充峰放)
0—8h，If{P负-P光>＝P市max,昨,if(C储>0,P负-P光-P市max,昨,0),if(C储<2000,P负-P光-P市max,昨,0)}
(1)用户负荷大于光伏与昨日最大市用电功率之和时①如果储能可放电，负荷与其他两者的差额由储能提供②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷小于光伏与昨日最大市用电功率之和时①如果储能可充电，则按照最大功率用市电，满足负荷需要外给储能充电②如果储能已满，只给需要的负荷供电
8—12h，If{P负-P光>P市,削峰，if(C储>0,P负-P光-P市,削峰,0),if{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0))}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
12—17h，If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<＝P市max,昨,0,P负-P光-P市max,昨),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费
17—21h，If{P负-P光>P市,削峰，if(C储>0,P负-P光-P市,削峰,0),if{P负-P光>＝0,0,if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0))}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
21—24h，If{P负-P光>＝0,if(C储>0,if(P负-P光<＝P市max,昨,0,P负-P光-P市max,昨),0),if(C储<2000,if(P负-P光>-P储max,P负-P光,-P储max),0)}
(1)用户负荷大于光伏与峰电削峰高度之和时①如果储能可放电，且可满足负荷与其他两者的差额，则差额完全由储能提供，不能满足时储能按最大功率放电，另外的不足用市电,把需量功率抬高②如果储能已空，负荷与两者差额全部由市电提供，需量功率也有可能因此抬高
(2)用户负荷大于等于光伏发电功率，但小于光伏与峰价时控制的市电削峰高度之和时三者差额全部由市电提供
(3)用户负荷小于光伏发电功率时①如果储能可充电，且光伏功率与负荷差额小于储能最大充电功率，则差额由储能完全吸收，大于储能最大功率时储能按最大功率充电，另外的输入电网，赚取光伏上网电费(0.378+0.42)元/kWh②如果储能已满，光伏功率大于负荷部分直接上网，赚取光伏上网电费。
需量优化前后日累计用电成本对比和需量优化前后日累计用电成本对比如图3、4所示。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！