共享储能的规划方法和装置与流程-j9九游会真人

文档序号:35695682发布日期:2023-10-11 18:47阅读:5来源:国知局


1.本技术涉及储能规划技术领域,尤其涉及一种共享储能的规划方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.共享储能是指由第三方投资建设的集中式大型独立储能电站,除了满足自身电站需求外,也为其它新能源电站提供服务。关于共享储能的相关技术中,已有针对共享储能的规划模型,但是将共享储能的寿命作为固定值,没有考虑共享储能与充放电深度(depth of di scharge,dod)之间的关系,且关于共享储能的收益,仅考虑电源侧、电网侧和用户侧三侧中的一方,未能充分发挥共享储能作用,故亟需一种更可靠的共享储能的规划方法。


技术实现要素:

3.本技术第一方面实施例提出了一种共享储能的规划方法,所述方法包括:获取共享储能的总收益,其中,所述总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的总成本,其中,所述总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将所述年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
4.在本技术的一个实施例中,所述获取共享储能的总收益,其中,所述总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益,包括:获取共享储能面向电源侧的平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益,并将所述平抑新能源出力波动收益与减少新能源预测偏差考核收益的和作为第一收益;获取共享储能面向电网侧的延缓电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益,并将所述电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益的总和作为第二收益;获取共享储能面向用户侧的大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益,并将所述大型用户电能质量提升收益与峰谷价差套利收益的和作为第三收益;将所述第一收益、第二收益、第三收益的总和作为共享储能的总收益。
5.在本技术的一个实施例中,所述获取共享储能的总成本,其中,所述总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本,包括:获取共享储能的荷电状态,并基于雨流计算法和所述荷电状态,计算出共享储能的不同荷电状态下的储能寿命;建立所述所述储能寿命与共享储能的充放电深度之间的关联函数,并基于所述关联函数,确定共享储能的等效循环寿命;根据所述等效循环寿命,确定共享储能的更换时间,并基于资金的时间价值,确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;将所述共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本的总和作为共享储能的总成本。
6.在本技术的一个实施例中,所述基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将所述年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,包括:获取共享储能储能容量的优化约束条件,其中,所述优化约束条件包括共享储能对应潮流平衡约束、线路容量与变压器约束共享储能设备容量及功率约束;基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,并根据遗传量子算法求解出在优化约束条件下年均总收益最大时共享储能的目标储能容量,并将所述目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
7.本技术提出一种共享储能的规划方法,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,由此,基于共享储能对应电源侧、电网侧、用户侧的总收益以及总成本确定的年均总收益,实现共享储能的最优储能容量的精准求解,降低单一主体建设储能的经济压力,充分发挥共享经济优势。
8.本技术第二方面实施例提出了一种共享储能的规划装置,所述装置包括:第一获取模块,用于获取共享储能的总收益,其中,所述总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;第二获取模块,用于获取共享储能的总成本,其中,所述总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;确定模块,用于基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将所述年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
9.在本技术的一个实施例中,所述第一获取模块,具体用于:获取共享储能面向电源侧的平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益,并将所述平抑新能源出力波动收益与减少新能源预测偏差考核收益的和作为第一收益;获取共享储能面向电网侧的延缓电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益,并将所述电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益的总和作为第二收益;获取共享储能面向用户侧的大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益,并将所述大型用户电能质量提升收益与峰谷价差套利收益的和作为第三收益;将所述第一收益、第二收益、第三收益的总和作为共享储能的总收益。
10.在本技术的一个实施例中,所述第二获取模块,具体用于:获取共享储能的荷电状态,并基于雨流计算法和所述荷电状态,计算出共享储能的不同荷电状态下的储能寿命;建立所述所述储能寿命与共享储能的充放电深度之间的关联函数,并基于所述关联函数,确定共享储能的等效循环寿命;根据所述等效循环寿命,确定共享储能的更换时间,并基于资金的时间价值,确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;将所述共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本的总和作为共享储能的总成本。
11.在本技术的一个实施例中,所述确定模块,具体用于:获取共享储能储能容量的优
化约束条件,其中,所述优化约束条件包括共享储能对应潮流平衡约束、线路容量与变压器约束共享储能设备容量及功率约束;基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,并根据遗传量子算法求解出在优化约束条件下年均总收益最大时共享储能的目标储能容量,并将所述目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
12.本技术提出一种共享储能的规划装置,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,由此,基于共享储能对应电源侧、电网侧、用户侧的总收益以及总成本确定的年均总收益,实现共享储能的最优储能容量的精准求解,降低单一主体建设储能的经济压力,充分发挥共享经济优势。
13.本技术第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,当所述处理器执行所述程序时实现本技术实施例中的共享储能的规划方法。
14.本技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当该程序被处理器执行时本技术实施例中的共享储能的规划方法。
15.上述可选方式所具有的其他效果将在下文中结合具体实施例加以说明。
附图说明
16.图1是本技术实施例所提供的一种共享储能的规划方法的流程示意图;
17.图2是本技术实施例所提供的另一种共享储能的规划方法的流程示意图;
18.图3是本技术实施例所提供的另一种共享储能的规划方法的流程示意图;
19.图4是本技术实施例所提供的一种雨流计数法流程示意图;
20.图5是本技术实施例所提供的另一种共享储能的规划方法的流程示意图;
21.图6是本技术实施例所提供的一种服务于“源网荷”三侧的共享储能规划方法的流程图;
22.图7是本技术实施例所提供的一种共享储能的规划装置的结构示意图。
具体实施方式
23.下面详细描述本技术的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
24.下面参考附图描述本技术实施例的共享储能的规划方法、装置、电子设备和存储介质。
25.图1是本技术实施例所提供的一种共享储能的规划方法的流程示意图。其中,需要说明的是,本实施例提供的共享储能的规划方法的执行主体为共享储能的规划装置,该共享储能的规划装置可以由软件和/或硬件的方式实现,该实施例中的共享储能的规划装置可以配置电子设备中,本实施例中的电子设备可以包括服务器,该实施例对电子设备不作
具体限定。
26.图1是本技术实施例所提供的一种共享储能的规划方法的流程示意图。
27.如图1所示,该共享储能的规划方法可以包括:
28.步骤101,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益。
29.在一些实施例中,共享储能是指由第三方投资建设的集中式大型独立储能电站,除了满足自身电站需求外,也为其它新能源电站提供服务,共享储能不仅能够服务电源侧,提升可再生能源利用率;还能够服务电网侧,延缓电网建设投资;还能够服务于用户侧,提供备用电源功能。
30.可选地,共享储能面向电源侧的第一收益可以包括但不仅限于平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益,该实施例对此不做具体限定。
31.可选地,共享储能面向电网侧的第二收益可以包括但不仅限于延缓电网升级改造收益、调峰收益、调频收益,该实施例对此不做具体限定。
32.可选地,共享储能面向用户侧的第三收益可以包括但不仅限于大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益,该实施例对此不做具体限定。
33.其中,共享储能的总收益可以是以共享储能全寿命周期的总收益,但不仅限于此。
34.步骤102,获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本。
35.在一些实施例中,共享储能的总成本也可以是以共享储能全寿命周期的总成本,但不仅限于此。
36.可选地,共享储能的初始投资成本可以为建设为共享储能时对应的投资成本。
37.可选地,共享储能的更换成本可以为共享储能全寿命周周期运行过程中对共享储能中电源侧、电网侧、用户侧的设备进行更换的成本,具体地,可以将共享储能的更换成本折算进共享储能年均成本中。基于雨流计数法提出共享储能的储能寿命计算,能够将共享储能的运行状态与储能寿命实时结合,有效地在规划阶段精准统计出共享储能跟换的成本发生时间,不仅有利于提升项目财务评价的准确性,还能够在规划阶段全面的考虑全寿命周期共享储能的关键成本。
38.可选地,共享储能寿命期尽回收的残值成本,可以是共享储能寿命期尽后回收共享储能时残余的储能成本。
39.可选地,共享储能的运维成本可以为共享储能全寿命周周期运行过程中对共享储能中电源侧、电网侧、用户侧的设备进行运维的人工及设备成本。
40.步骤103,基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
41.在一些实施例中,共享储能的年均总收益为总收益与总成本的差值,进而选取出最大年均总收益,再通过遗传量子算法(genetic quantum algorithm,gqa)求解出最大年均总收益对应的最优储能容量。
42.本技术提出一种共享储能的规划方法,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享
储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,由此,基于共享储能对应电源侧、电网侧、用户侧的总收益以及总成本确定的年均总收益,实现共享储能的最优储能容量的精准求解,降低单一主体建设储能的经济压力,充分发挥共享经济优势。
43.图2是本技术实施例所提供的另一种共享储能的规划方法的流程示意图。该方法可以包括:
44.步骤201,获取共享储能面向电源侧的平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益,并将平抑新能源出力波动收益与减少新能源预测偏差考核收益的和作为第一收益。
45.可选地,由于共享储能中风光资源的不确定性,导致风机、光伏出力也具有不确定性,从而导致功率的波动性。过大的波动会给电网的安全稳定运行带来风险,电网给新能源电站波动约束,当波动过大时,将导致部分电能无法得到利用,导致了弃风、弃光现象,可以利用储能系统平抑新能源的出力波动。
46.共享储能平抑新能源波动收益c
y,bd
计算公式如下:
[0047][0048]
式中,γ为市场化交易电价(元/kwh);为配置储能后的新能源电站发电功率;为配置储能前新能源电站发电功率。
[0049]
可选地,部分地区将共享储能中的新能源出力预测偏差纳入考核,新能源出力预测偏差较大的将进行惩罚。
[0050]
假设每分考核惩罚为元,则将减少的考核惩罚定义为共享储能的收益。
[0051][0052]
式中,f
k,2
为配置储能后的考核分,f
k,1
为配置储能前的考核分。考核分的主要构成分为短期预测考核分与超短期预测考核分。考核分的计算公式如下所示:
[0053]
短期预测偏差如下:
[0054][0055]
式中,e
t
为短期预测偏差;与分别为i点时的预测功率与实际功率(kw)。
[0056]
短期预测考核分计算模型如下:
[0057][0058]
式中,ed为考核标准;为短期预测偏差电量的考核分。
[0059]
超短期功率预测偏差计算公式如下:
[0060][0061][0062]
式中,e
cj
为超短期预测偏差;e
cb
为超短期预测的考核标准;ξ为超短期预测偏差考核标准。
[0063]
则考核分计算公式为:
[0064]fk
=p
k1
p
k2
[0065]
新能源电站在利用共享储能后,可以通过储能系统快速充放电的特点使新能源电站的出力与预测趋于一致,减少偏差考核惩罚。
[0066]
假设每分考核惩罚为元,则将减少的考核惩罚定义为共享储能的收益。
[0067][0068]
式中,f
k,2
为配置储能后的考核分,f
k,1
为配置储能前的考核分。
[0069]
步骤202,获取共享储能面向电网侧的延缓电网升级改造收益、调峰收益、调频收益,并将改造收益、调峰收益、调频收益的总和作为第二收益。
[0070]
可选地,电网扩容的原因往往是最大负荷超过电网输送能力,利用储能设备可以缓解供需平衡压力,延缓电网升级改造。本专利将电网升级改造的成本作为共享储能的间接收益(改造收益c
w,y
)。
[0071]cw,y
=xc
de
(1-1/e
θ
·n)
[0072][0073]cde
=p
de
×ej
[0074]
式中,x为储能容量;c
de
为电网升级改造的成本;θ为年利率;n表示延缓升级的年数;ω为共享储能的削峰率;v为峰值负荷的年增长率。
[0075]
可选地,共享储能可以提供电网调峰收益c
w,tf
,主要表现形式为调峰服务补偿:
[0076]cw,tf
=α
·r·etf
[0077]
式中,α为年均调峰次数;r为调峰补偿收益,元/kwh;e
tf
为单次调峰电量,kwh/次。
[0078]
可选地,为了确保电网的稳定性和可靠性,需要将电网的频率维持在50hz左右,需要实时保持发电与负荷需求之间的平衡,需要不断的对两者进行校正和负反馈控制。共享储能调频效果远大于常规发电机组,大约是水电的1.4倍,天然气机组的2.3倍,燃煤机组的20倍以上。将共享储能的电网调频收益c
w,tp
分为基本补偿收益与调用补偿收益两部分,基本补偿收益是指共享储能参与调频市场给予的补偿,与调节量无关;调用补偿收益是按照市场调用时增发或少发的电量进行补偿。
[0079]cw,tp
=t
p1
t
p2
[0080]
[0081][0082]
式中,t
p1
为调频基本补偿收益;t
p2
为调用补偿收益;ra是共享储能每月agc的投运率(%);δpk为调频容量;为年均调频次数;κ为调用补偿单价(元/kwh);q
agc
为单次调用补偿电量(kwh)。
[0083]
步骤203,获取共享储能面向用户侧的大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益,并将大型用户电能质量提升收益与峰谷价差套利收益的和作为第三收益。
[0084]
可选地,对于电能质量要求较高的企业,共享储能可以作为其备用电源,弥补此类企业在停电期造成的经营损失,其中大型用户电能质量提升收益c
h,d
的计算方式如下:
[0085]ch,d
=λ
srieaeens
[1-p{wi《e
ens
}] (λ
s-λs')e
λ
[0086]eens
=ts(1-as)p0[0087][0088]
式中,λs、λs'分别为配置共享储能前、后的停电率;wi为第i小时储能的剩余电量(kwh);e
λ
为每次停电给用户造成的经济损失期望值(元);ts为用户每年的生产时间;as为配电网的平均供电可靠性;p0为用户正常生产所需的最小供电功率(kw)。
[0089]
可选地,用户可以在谷时电价时进行充电,峰时电价时进行放电,利用峰谷价差获得收益(峰谷价差套利收益c
h,fg
)。
[0090]ch,fg
=δq(e
2-e1)
[0091]
式中,δq利用共享储能进行调峰的电量;e2、e1分别是当地实施的峰、谷电价。
[0092]
步骤204,将第一收益、第二收益、第三收益的总和作为共享储能的总收益。
[0093]
步骤205,获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本。
[0094]
步骤206,基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
[0095]
其中,需要说明的是,关于步骤205至步骤206的具体实现方式,可参见上述实施例中的相关描述。
[0096]
本技术提出一种共享储能的规划方法,获取共享储能面向电源侧的平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益,并将平抑新能源出力波动收益与减少新能源预测偏差考核收益的和作为第一收益;获取共享储能面向电网侧的延缓电网升级改造收益、调峰收益、调频收益,并将改造收益、调峰收益、调频收益的总和作为第二收益;获取共享储能面向用户侧的大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益,并将大型用户电能质量提升收益与峰谷价差套利收益的和作为第三收益;将第一收益、第二收益、第三收益的总和作为共享储能的总收益;获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,由此,基于共享储能对应电源侧、电网侧、用户侧的总收益以及总成本确定的年均总收益,实现共享储能的最优储能容量的精准求解,共享储能盈利点更多,充分利用共享经济特征,促进共享储能经济化发展。
[0097]
图3是本技术实施例所提供的另一种共享储能的规划方法的流程示意图。该方法
可以包括:
[0098]
步骤301,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益。
[0099]
其中,需要说明的是,关于步骤301的具体实现方式,可参见上述实施例中的相关描述。
[0100]
步骤302,获取共享储能的荷电状态,并基于雨流计算法和荷电状态,计算出共享储能的不同荷电状态下的储能寿命。
[0101]
在一些实施例中,定义共享储能的荷电状态为soc(sate of charge),其中,soc的计算公式如下:
[0102][0103]
式中,t指时间;αi为共享储能的自放电速率;η
i,c
与η
i,d
分别为共享储能的充电效率与放电效率,r
i,c
与r
i,d
分别为共享储能的充放电状态,用0-1变量表示;p
i,c
(t)与p
i,d
(t)分别为共享储能的充放电功率;δt为时间间隔。
[0104]
具体地,在共享储能的荷电状态为soc时,可以采用雨流计数法对共享储能的寿命进行统计计算,计算出共享储能的不同荷电状态下的储能寿命,雨流计数法的流程示意图如图4所示,具体地,雨水从坐标系中所有点(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、m、n、o)的内部沿着斜坡向下流动;若雨流从某一个峰值点开始流动,当遇到比峰值点更大的值时停止流动;当雨流从第一个谷值点开始流动,当遇到比谷值点更小的值时停止流动;如果雨水流遇到来自上方斜坡的雨水流,则停止流动,并与来自上方斜坡的雨水流形成一个完整的循环;确定每一个全周期和半周期,每个周期是的幅度是相应雨流的水平长度。
[0105]
步骤303,建立储能寿命与共享储能的充放电深度之间的关联函数,并基于关联函数,确定共享储能的等效循环寿命。
[0106]
在一些实施例中,可以定义共享储能的充放电深度为dod(depth of discharge),不同荷电状态的储能寿命与dod关系不同,在对储能寿命计算时,需要根据储能的技术特征拟合储能寿命与dod之间的函数nc。
[0107][0108]
式中,nc是储能在dod为c时的寿命;a为拟合曲线的常数项;dc表示dod为c;m为函数阶数。
[0109]
进而基于关联函数nc,确定共享储能的等效循环寿命l。
[0110][0111]
式中,l为共享储能的等效循环寿命;nc(d1)为充放电深度为100%时的寿命;nc(dq)表示dod为q;当l等于nc(d1)时,则需要更换储能,更换储能的成本约为储能初始投资的80%。
[0112]
步骤304,根据等效循环寿命,确定共享储能的更换时间,并基于资金的时间价值,确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本
以及共享储能的运维成本。
[0113]
在一些实施例中,在根据等效循环寿命l,确定共享储能的更换时间之后,可以基于资金的时间价值,将不同更换时间发生的成本转化为年值,进而确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本,具体地,假设共享储能项目的全寿命周期为n年,共享储能的总成本计算公式c
bess
如下:
[0114][0115][0116]
式中,c
bess
为共享储能的总成本,包括初始投资成本与共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;x为共享储能的储能容量,kwh;c为共享储能的单位投资成本,元/kwh;i为折现率;l为根据共享储能运行策略模拟得到的等效循环寿命;n为共享储能的项目周期;m为共享储能项目的更换储能次数。β为储能运行成本系数,通常取3-8元/kwh。
[0117]
步骤305,将共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本的总和作为共享储能的总成本。
[0118]
可选地,共享储能寿命期尽回收的残值成本c
yz
的计算方式可以为:
[0119][0120]
步骤306,基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
[0121]
本技术提出一种共享储能的规划方法,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的荷电状态,并基于雨流计算法和荷电状态,计算出共享储能的不同荷电状态下的储能寿命;建立储能寿命与共享储能的充放电深度之间的关联函数,并基于关联函数,确定共享储能的等效循环寿命;根据等效循环寿命,确定共享储能的更换时间,并基于资金的时间价值,确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;将共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本的总和作为共享储能的总成本;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,由此,基于共享储能对应总收益以及总成本确定的年均总收益,能够在规划阶段通过仿真得到共享储能的储能寿命,能够准确的计算更换储能的时间,保障共享储能的稳定运行。
[0122]
图5是本技术实施例所提供的另一种共享储能的规划方法的流程示意图。该方法可以包括:
[0123]
步骤501,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一
收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益。
[0124]
步骤502,获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本。
[0125]
其中,需要说明的是,关于步骤501至步骤502的具体实现方式,可参见上述实施例中的相关描述。
[0126]
步骤503,获取共享储能储能容量的优化约束条件,其中,优化约束条件包括共享储能对应潮流平衡约束、线路容量与变压器约束共享储能设备容量及功率约束。
[0127]
可选地,共享储能对应潮流平衡约束可以为:
[0128][0129][0130]
式中:p
gi
和q
gi
分别为节点i处电源的有功出力和无功出力(kvar);p
li
和q
li
分别为节点i处的有功和无功负荷(kvarh);vi和vj分别为节点i和j的电压幅值(v);ns为节点集合;g
ij
、b
ij
分别节点i和j之间的导纳系数;θ
ij
为节点i和j的电压相位差(rad)。
[0131]
可选地,线路容量与变压器约束可以为:
[0132]
p
ij
≤p
ij,max
[0133][0134]vti,min
≤v
ti
≤v
ti,max
[0135]
式中,p
ij,max
为某线路有功上限值;s
ti,max
为变压器最大容量;v
ti,min
、v
ti,max
分别为变压运行的最大、最小功率。
[0136]
可选地,共享储能设备容量及功率约束可以为:
[0137][0138]
式中,p
p
(t)为共享储能功率;v
p,max
为共享储能的最大变化率。
[0139][0140]
式中,c
p
为共享储能容量(ah);u
p
为共享储能电压(v);ξ
p
为放电倍率。103为单位换算系数。
[0141]
soc
min
≤soci≤soc
max
[0142]
式中,soc
min
与soc
max
分别为储能最大最小容量约束,一般可设置soc
min
为0.05,soc
max
为0.95。
[0143]
步骤504,基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,并根据遗传量子算法求解出在优化约束条件下年均总收益最大时共享储能的目标储能容量,并将目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
[0144]
在一些实施例中,在总收益包括新能源出力波动收益c
y,bd
、减少新能源预测偏差考核收益c
y,kh
、电网升级改造收益c
w,y
、电网调峰收益c
w,tf
、电网调频收益c
w,tp
、大型用户电
能质量提升收益c
h,d
、峰谷价差套利收益c
h,fg
,总成本c
bess
(共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本)的情况下,年均总收益最大时共享储能的目标储能容量求解方式可以为:
[0145]
f=max(c
y,bd
c
y,kh
c
w,y
c
w,tf
c
w,tp
c
h,d
c
h,fg-c
bess
)
[0146]
本技术提出一种共享储能的规划方法,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;获取共享储能储能容量的优化约束,其中,约束条件包括共享储能对应潮流平衡约束、线路容量与变压器约束共享储能设备容量及功率约束;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,并根据遗传量子算法求解出在优化约束条件下年均总收益最大时共享储能的储能容量,并将储能容量作为共享储能的最优储能容量。由此,以储能全寿命周期年均总收益最大为目标函数,所计算得到的最优储能容量能够为后续的共享储能运行优化提供更好的优化基础。
[0147]
综上,为更好的理解本技术的共享储能的规划方法,还提出一种服务于“源网荷”三册的共享储能规划方法的流程图,其中,源网荷分别为电源侧、电网侧和用户侧,如图6所示,具体地,基于共享储能面向电源侧服务的第一收益(平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益)、面向电网侧服务的第二收益(延缓电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益)、面向用户侧服务的第三收益(大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益),确定服务于源网荷三侧的共享储能总收益的,同时结合共享储能的运行策略反馈,基于雨流计数法的共享储能运行寿命统计,计算共享储能的储能寿命,进而确定共享储能的不同荷电状态下的储能寿命,以得到共享储能的更换时间,并基于资金的时间价值,确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本,以得到共享储能总成本,将总收益与总成本的差值作为年均总收益,并建立年均总收益最大的优化目标函数,同时根据gqa算法求解出在优化约束条件(共享储能对应潮流平衡约束、线路容量与变压器约束共享储能设备容量及功率约束)下年均总收益最大时共享储能的目标储能容量,并将所述目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
[0148]
图7是本技术实施例所提供一种共享储能的规划装置的结构示意图。
[0149]
如图7所示,该共享储能的规划装置700包括:第一获取模块701,第二获取模块702以及确定模块703,其中:
[0150]
第一获取模块701,用于获取共享储能的总收益,其中,所述总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;
[0151]
第二获取模块702,用于获取共享储能的总成本,其中,所述总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;
[0152]
确定模块703,用于基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将所述年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
[0153]
进一步地,在本技术实施例的一种可能的实现方式中,所述第一获取模块701,具
体用于:
[0154]
获取共享储能面向电源侧的平抑新能源出力波动收益和减少新能源预测偏差考核收益,并将所述平抑新能源出力波动收益与减少新能源预测偏差考核收益的和作为第一收益;
[0155]
获取共享储能面向电网侧的延缓电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益,并将所述电网升级改造收益、电网调峰收益、电网调频收益的总和作为第二收益;
[0156]
获取共享储能面向用户侧的大型用户电能质量提升收益、峰谷价差套利收益,并将所述大型用户电能质量提升收益与峰谷价差套利收益的和作为第三收益;
[0157]
将所述第一收益、第二收益、第三收益的总和作为共享储能的总收益。
[0158]
进一步地,在本技术实施例的一种可能的实现方式中,所述第二获取模块702,具体用于:
[0159]
获取共享储能的荷电状态,并基于雨流计算法和所述荷电状态,计算出共享储能的不同荷电状态下的储能寿命;
[0160]
建立所述所述储能寿命与共享储能的充放电深度之间的关联函数,并基于所述关联函数,确定共享储能的等效循环寿命;
[0161]
根据所述等效循环寿命,确定共享储能的更换时间,并基于资金的时间价值,确定共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;
[0162]
将所述共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本的总和作为共享储能的总成本。
[0163]
进一步地,在本技术实施例的一种可能的实现方式中,所述确定模块703,具体用于:
[0164]
获取共享储能储能容量的优化约束条件,其中,所述优化约束条件包括共享储能对应潮流平衡约束、线路容量与变压器约束共享储能设备容量及功率约束;
[0165]
基于所述共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,并根据遗传量子算法求解出在优化约束条件下年均总收益最大时共享储能的目标储能容量,并将所述目标储能容量作为共享储能的最优储能容量。
[0166]
本技术提出一种共享储能的规划装置,获取共享储能的总收益,其中,总收益包括共享储能面向电源侧的第一收益、面向电网侧的第二收益、面向用户侧的第三收益;获取共享储能的总成本,其中,总成本包括共享储能的初始投资成本、共享储能的更换成本、共享储能寿命期尽回收的残值成本以及共享储能的运维成本;基于共享储能的总收益和总成本,确定共享储能的年均总收益,以将年均总收益最大时共享储能的目标储能容量作为共享储能的最优储能容量,由此,基于共享储能对应电源侧、电网侧、用户侧的总收益以及总成本确定的年均总收益,实现共享储能的最优储能容量的精准求解,降低单一主体建设储能的经济压力,充分发挥共享经济优势。
[0167]
为了实现上述实施例,本发明还提出一种电子设备,包括:
[0168]
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,当所述处理器执行所述程序时实现本技术实施例中的共享储能的规划方法。
[0169]
为了实现上述实施例,本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计
算机程序,当该程序被处理器执行时本技术实施例中的共享储能的规划方法。
[0170]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0171]
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0172]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0173]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0174]
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
[0175]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0176]
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以
是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形似实现,也可以采用软件功能模块的形似实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形似实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0177]
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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