一种带有光伏储能系统的用户用电调度方法、系统及介质与流程

本发明涉及带有光伏储能系统的用户用电调度，具体涉及一种带有光伏储能系统的用户用电调度方法、系统及介质。

背景技术：

1、随着储能电池技术的发展，让具有一定容量的铅酸电池和锂电池运用于用户用电系统成为了可能。储能系统和光伏系统相结合的统筹规划能够提高系统的光伏自我消纳能力，增强系统的可协调性和灵活性，提高光伏供电的可靠性。通过合理的投入用户中不同类型的负荷，能够节省用户的用电开支，提高光伏并网储能系统的经济效益，从而让用户能够接受在用户用电系统中安装光伏发电系统和储能系统。如果分布式光伏并网储能系统能够在普通用户中得到推广，就能够在很大程度上减少化石能源的消耗。但是，目前带有光伏储能系统的用户用电调度比较简单，这样使得带有光伏储能系统的用户无法实现电价最优。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种带有光伏储能系统的用户用电调度方法、系统及介质，本发明将带有光储系统用户的负荷按照不同的用电特性进行分类后，结合分时电价投入各类负荷及控制储能装置，能够使用户的日用电费用最少，使用户建立用户侧储能时获得更好的收益。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种带有光伏储能系统的用户用电调度方法，包括：

4、获取用户的负荷功率数据；

5、基于用户的负荷功率数据将用户的用电负荷分类；

6、根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型；

7、建立用户用电费用的目标函数；

8、针对用电负荷的不同的投入方案，根据用户用电模型及其目标函数计算得到用户用电费用最低的最优投入方案。

9、可选地，所述用户的负荷功率数据包括用户在不同时段内的用户负荷功率以及分时电价两条曲线。

10、可选地，所述基于用户的负荷功率数据将用户的用电负荷分类时，用电负荷分类的全部类型包括基础负荷与可控负荷两类，其中基础负荷是不可关闭的常开负荷，可控负荷是可关闭的非常开负荷，所述可控负荷又根据其工作特性细分为一类、二类与三类可控负荷，其中一类可控负荷的工作时长固定、工作时段可调；二类可控负荷的工作时长与工作时段均可调，但是工作时长有约束；三类可控负荷的工作时长与工作时段均可调，工作时长无约束。

11、可选地，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括针对一类可控负建立下式所示的数学模型：

12、

13、

14、

15、其中，为一类可控负荷j在t时段的功率；为一类可控负荷j在t时段的工作状态，0表示停机，1表示开机；为一类可控负荷j的额定功率，j为一类可控负荷总数，t为一天的时段数量，为一类可控负荷j的全天内所需要总工作时长，ωj为一类可控负荷j的工作时段集。

16、可选地，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括针对二类可控负建立下式所示的数学模型：

17、

18、

19、

20、其中，为二类可控负荷k在t时段的功率；为二类可控负荷k在时刻的工作状态，0表示停机，1表示开机；为最大的时段，为二类可控负荷k允许停电的最长时间；为二类可控负荷总数，为二类可控负荷的最小工作时间，ωk为二类可控负荷k的工作时段集。

21、可选地，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括针对三类可控负建立下式所示的数学模型：

22、

23、

24、

25、

26、其中，为三类可控负荷l在t时段的功率；为三类可控负荷l在t时段的工作状态，0表示停机，1表示开机；为三类可控负荷l的额定功率，l为三类可控负荷总数，和分别为三类可控负荷l的最小、最大额定功率，为三类可控负荷l的功率，和分别为三类可控负荷l的消耗的最小、最大电能，δt为时段长度，t为一天的时段数量，ωl为三类可控负荷l的工作时段集。

27、可选地，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括建立下式所示的储能电池的数学模型为：

28、

29、

30、

31、

32、

33、

34、

35、其中，和分别为储能电池在t时段的充电功率和放电功率；和分别为储能电池在t时段的充电状态和放电状态，取0或者1；和分别为储能电池的充电单位功率和放电单位功率；和分别为储能电池的充放电的最小、最大电能，δt为时段长度，ωbat为储能电池的工作时段集。

36、可选地，所述建立用户用电费用的目标函数时，建立的目标函数的函数表达式为：

37、

38、

39、

40、

41、其中，q为用户用电费用，qload为用电负荷费用，为光伏上网盈利，为光伏上网补贴，为t时段的用户负荷功率，为t时段光伏单元直接供给用户负荷的功率，为t时段储能电池直接供给用户负荷的功率；和分别为储能电池在t时段的充电状态和放电状态，取0或者1；为t时段储能电池从电网储存的功率；为电网销售平均电价；为光伏单元在t时段的平均功率，xpv为光伏开关变量，为t时段光伏供给负荷的平均功率，为t时段光伏给储能的平均功率；为光伏上网平均电价；为光伏补贴价格。

42、此外，本发明还提供一种带有光伏储能系统的用户用电调度系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述带有光伏储能系统的用户用电调度方法。

43、此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行所述带有光伏储能系统的用户用电调度方法。

44、和现有技术相比，本发明主要具有下述优点：本发明方法包括获取用户的负荷功率数据并将用户的用电负荷分类；根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型；建立用户用电费用的目标函数；针对用电负荷的不同的投入方案，根据用户用电模型及其目标函数计算得到用户用电费用最低的最优投入方案，本发明将带有光储系统用户的负荷按照不同的用电特性进行分类后，结合分时电价投入各类负荷及控制储能装置，能够使用户的日用电费用最少，使用户建立用户侧储能时获得更好的收益。

技术特征：

1.一种带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述用户的负荷功率数据包括用户在不同时段内的用户负荷功率以及分时电价两条曲线。

3.根据权利要求1所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述基于用户的负荷功率数据将用户的用电负荷分类时，用电负荷分类的全部类型包括基础负荷与可控负荷两类，其中基础负荷是不可关闭的常开负荷，可控负荷是可关闭的非常开负荷，所述可控负荷又根据其工作特性细分为一类、二类与三类可控负荷，其中一类可控负荷的工作时长固定、工作时段可调；二类可控负荷的工作时长与工作时段均可调，但是工作时长有约束；三类可控负荷的工作时长与工作时段均可调，工作时长无约束。

4.根据权利要求3所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括针对一类可控负建立下式所示的数学模型：

5.根据权利要求4所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括针对二类可控负建立下式所示的数学模型：

6.根据权利要求5所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括针对三类可控负建立下式所示的数学模型：

7.根据权利要求6所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型时，包括建立下式所示的储能电池的数学模型为：

8.根据权利要求4所述的带有光伏储能系统的用户用电调度方法，其特征在于，所述建立用户用电费用的目标函数时，建立的目标函数的函数表达式为：

9.一种带有光伏储能系统的用户用电调度系统，包括相互连接的微处理器和存储器，其特征在于，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述带有光伏储能系统的用户用电调度方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序用于被微处理器编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述带有光伏储能系统的用户用电调度方法。

技术总结
本发明公开了一种带有光伏储能系统的用户用电调度方法、系统及介质，本发明方法包括：获取用户的负荷功率数据；基于用户的负荷功率数据将用户的用电负荷分类；根据用户的用电负荷分类建立光伏储能系统的用户用电模型；建立用户用电费用的目标函数；针对用电负荷的不同的投入方案，根据用户用电模型及其目标函数计算得到用户用电费用最低的最优投入方案。本发明将带有光储系统用户的负荷按照不同的用电特性进行分类后，结合分时电价投入各类负荷及控制储能装置，能够使用户的日用电费用最少，使用户建立用户侧储能时获得更好的收益。

技术研发人员：刘标,李琳,周毅,易浩波,徐勇,俞乾,刘昊
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司节能管理分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13