本發(fā)明涉及電化學(xué)儲(chǔ)能，特別是涉及一種考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、電化學(xué)儲(chǔ)能是一種新型儲(chǔ)能系統(tǒng)，其可以在電網(wǎng)電價(jià)較低時(shí)段進(jìn)行“儲(chǔ)電”，在電網(wǎng)電價(jià)較高時(shí)候進(jìn)行“放電”，通過“削峰填谷”的運(yùn)行模式降低用戶用電成本。儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量配置對(duì)其應(yīng)用效果的影響至關(guān)重要：如果儲(chǔ)能容量選擇過大，雖然能夠有效提升充放電能力，但是其投資較高，由于每天用電負(fù)荷的不平衡性，會(huì)造成過多冗余，利用率較低；如果儲(chǔ)能容量選擇過小，雖然可以實(shí)現(xiàn)較高的利用率，但是每次充放電量較小，整體投放價(jià)值降低。

2、現(xiàn)有儲(chǔ)能容量配置方法通常是基于全年用電負(fù)荷找到的日電量平均值確定典型日，再根據(jù)典型日內(nèi)某一個(gè)峰谷時(shí)間段對(duì)應(yīng)的峰谷負(fù)荷進(jìn)行配置。該方法雖然能在一定程度上指導(dǎo)儲(chǔ)能容量配置，但其還存在著較大的應(yīng)用缺陷：1）雖然儲(chǔ)能是“谷充峰放”，但實(shí)際一天的電量還包含平段時(shí)間電量，在未考慮平段時(shí)間電量影響的情況下，必然導(dǎo)致根據(jù)電量平均值選擇得到典型日不夠精準(zhǔn)可靠；2）在具體配置時(shí)，并未綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)的全生命周期效益問題，導(dǎo)致難以平衡儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資成本和應(yīng)用價(jià)值。因此，亟需提供一種保證典型日篩選可靠且能有效平衡投資成本和應(yīng)用價(jià)值的儲(chǔ)能容量配置方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置方法，通過對(duì)年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行儲(chǔ)能有效利用價(jià)值分析篩選典型日，并基于典型日內(nèi)各個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)、以及儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)構(gòu)建儲(chǔ)能全生命周期效益模型用于獲取最優(yōu)容量配置策略，能夠在提升典型日篩選精準(zhǔn)性的基礎(chǔ)上，有效平衡儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資成本和應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而提升儲(chǔ)能容量配置的合理性和儲(chǔ)能系統(tǒng)的利用率。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

3、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置方法，所述方法包括以下步驟：

4、獲取儲(chǔ)能用戶的年用電數(shù)據(jù)集，并對(duì)所述年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行儲(chǔ)能有效利用分析，生成對(duì)應(yīng)的有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列；

5、將所述有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列按照有效日儲(chǔ)能價(jià)值升序排列，并獲取排序后有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列的中位數(shù)，將所述中位數(shù)對(duì)應(yīng)的有效日作為典型日；

6、根據(jù)所述典型日內(nèi)各個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)、以及獲取的儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)，構(gòu)建儲(chǔ)能全生命周期效益模型；

7、求解所述儲(chǔ)能全生命周期效益模型，得到最優(yōu)容量配置策略；所述最優(yōu)容量配置策略包括最優(yōu)配置容量和最優(yōu)儲(chǔ)能充放功率。

8、進(jìn)一步地，所述對(duì)所述年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行儲(chǔ)能有效利用分析，生成對(duì)應(yīng)的有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列的步驟包括：

9、獲取儲(chǔ)能用戶的日基本負(fù)荷用電量，并根據(jù)所述日基本負(fù)荷用電量，對(duì)所述年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行有效數(shù)據(jù)篩選，生成對(duì)應(yīng)的年儲(chǔ)能有效日集；

10、根據(jù)日期先后時(shí)序，將所述年儲(chǔ)能有效日集中的所有儲(chǔ)能有效日對(duì)應(yīng)的用電量進(jìn)行排序，得到對(duì)應(yīng)的年有效日電量序列；

11、根據(jù)所述年有效日電量序列中各個(gè)有效日電量對(duì)應(yīng)的放電總量與充電總量，生成對(duì)應(yīng)的有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列。

12、進(jìn)一步地，所述獲取儲(chǔ)能用戶的日基本負(fù)荷用電量，并根據(jù)所述日基本負(fù)荷用電量，對(duì)所述年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行有效數(shù)據(jù)篩選，生成對(duì)應(yīng)的年儲(chǔ)能有效日集的步驟包括：

13、獲取儲(chǔ)能用戶的各個(gè)非生產(chǎn)負(fù)荷功率和對(duì)應(yīng)的負(fù)荷系數(shù)，并根據(jù)所有非生產(chǎn)負(fù)荷功率和對(duì)應(yīng)的負(fù)荷系數(shù)，得到所述日基本負(fù)荷用電量；

14、獲取所述年用電數(shù)據(jù)集內(nèi)日用電量大于所述日基本負(fù)荷用電量的電量數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所述電量數(shù)據(jù)信息，生成所述年儲(chǔ)能有效日集。

15、進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)包括充電時(shí)長、充電時(shí)段用電負(fù)荷、充電時(shí)間段電價(jià)、放電時(shí)長、放電時(shí)段用電負(fù)荷和放電時(shí)間段電價(jià)；所述儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)包括響應(yīng)次數(shù)、每次響應(yīng)時(shí)長和對(duì)應(yīng)的響應(yīng)功率；所述儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)包括儲(chǔ)能供電減少停電損失次數(shù)、每次供電時(shí)長和對(duì)應(yīng)的供電功率；

16、所述根據(jù)所述典型日內(nèi)各個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)、以及獲取的儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)，構(gòu)建儲(chǔ)能全生命周期效益模型的步驟包括：

17、根據(jù)各個(gè)儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)中的充電時(shí)長和放電時(shí)長，得到儲(chǔ)能充放電設(shè)計(jì)時(shí)間，并根據(jù)所述儲(chǔ)能充放電設(shè)計(jì)時(shí)間、儲(chǔ)能變流器單位功率成本和儲(chǔ)能單位容量成本，構(gòu)建儲(chǔ)能投資成本模型；

18、基于儲(chǔ)能運(yùn)維成本與儲(chǔ)能容量的線性關(guān)系，構(gòu)建儲(chǔ)能年運(yùn)維成本模型；

19、根據(jù)各個(gè)儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)中充電時(shí)段用電負(fù)荷、充電時(shí)間段電價(jià)、放電時(shí)段用電負(fù)荷和放電時(shí)間段電價(jià)，構(gòu)建儲(chǔ)能削峰填谷收益模型；

20、分別根據(jù)所述儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和所述儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)，構(gòu)建對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能需求響應(yīng)收益模型和儲(chǔ)能減少停電損失模型；

21、將所述儲(chǔ)能削峰填谷收益模型、所述儲(chǔ)能需求響應(yīng)收益模型和所述儲(chǔ)能減少停電損失模型集成，得到儲(chǔ)能年收益模型；

22、根據(jù)所述儲(chǔ)能年收益模型、所述儲(chǔ)能年運(yùn)維成本模型和儲(chǔ)能投資成本模型進(jìn)行全生命周期凈現(xiàn)值計(jì)算，得到所述儲(chǔ)能全生命周期效益模型。

23、進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能投資成本模型表示為：

24、

25、式中，

26、

27、

28、其中，表示儲(chǔ)能系統(tǒng)初期投資成本；、和分別表示儲(chǔ)能變流器單位功率成本、儲(chǔ)能單位容量成本和儲(chǔ)能工程建設(shè)單位容量成本；和分別表示儲(chǔ)能功率和儲(chǔ)能容量；表示儲(chǔ)能充放電設(shè)計(jì)時(shí)間；和分別表示有效日內(nèi)第i個(gè)充電時(shí)長和放電時(shí)長，；n表示典型日內(nèi)的儲(chǔ)能循環(huán)周期總數(shù)。

29、進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能年收益模型表示為：

30、

31、式中，

32、

33、

34、

35、

36、

37、其中，表示儲(chǔ)能年收益；、和分別表示儲(chǔ)能削峰填谷收益、儲(chǔ)能需求響應(yīng)收益和儲(chǔ)能減少停電損失；和分別表示第i個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的充電量和放電量；和分別表示第i個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期內(nèi)充電時(shí)段的充電時(shí)長和用電負(fù)荷；和分別表示第i個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期內(nèi)放電時(shí)段的放電時(shí)長和用電負(fù)荷；表示儲(chǔ)能容量；和分別表示變壓器的報(bào)裝容量和最大負(fù)載系數(shù)；和分別表示第i個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的放電時(shí)間段電價(jià)和充電時(shí)間段電價(jià)；表示響應(yīng)次數(shù)；和分別表示第次參與響應(yīng)的響應(yīng)時(shí)長和響應(yīng)功率；表示響應(yīng)單位電量補(bǔ)貼；表示儲(chǔ)能供電減少停電損失次數(shù)；和分別表示第次儲(chǔ)能供電減少停電的供電時(shí)長和供電功率；表示單位電量損失系數(shù)。

38、進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)能全生命周期效益模型表示為：

39、

40、其中，表示儲(chǔ)能全生命周期效益；表示儲(chǔ)能年收益；表示儲(chǔ)能運(yùn)行年份；表示儲(chǔ)能隨運(yùn)行年份增加的容量衰減系數(shù)；和分別表示儲(chǔ)能系統(tǒng)年運(yùn)維成本和儲(chǔ)能系統(tǒng)初期投資成本；表示儲(chǔ)能總運(yùn)行年份；表示儲(chǔ)能年凈收益折現(xiàn)率。

41、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

42、數(shù)據(jù)處理模塊，用于獲取儲(chǔ)能用戶的年用電數(shù)據(jù)集，并對(duì)所述年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行儲(chǔ)能有效利用分析，生成對(duì)應(yīng)的有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列；

43、典型日篩選模塊，用于將所述有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列按照有效日儲(chǔ)能價(jià)值升序排列，并獲取排序后有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列的中位數(shù)，將所述中位數(shù)對(duì)應(yīng)的有效日作為典型日；

44、優(yōu)化模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述典型日內(nèi)各個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)、以及獲取的儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)，構(gòu)建儲(chǔ)能全生命周期效益模型；

45、配置策略獲取模塊，用于求解所述儲(chǔ)能全生命周期效益模型，得到最優(yōu)容量配置策略；所述最優(yōu)容量配置策略包括最優(yōu)配置容量和最優(yōu)儲(chǔ)能充放功率。

46、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

47、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

48、上述本技術(shù)提供了一種考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)，通過所述方法實(shí)現(xiàn)了獲取儲(chǔ)能用戶的年用電數(shù)據(jù)集，對(duì)年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行儲(chǔ)能有效利用分析生成對(duì)應(yīng)的有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列，將有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列按照有效日儲(chǔ)能價(jià)值升序排列，并獲取排序后有效日儲(chǔ)能價(jià)值序列的中位數(shù)，將中位數(shù)對(duì)應(yīng)的有效日作為典型日，再根據(jù)典型日內(nèi)各個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)、以及獲取的儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)，構(gòu)建儲(chǔ)能全生命周期效益模型，并求解儲(chǔ)能全生命周期效益模型，得到包括最優(yōu)配置容量和最優(yōu)儲(chǔ)能充放功率的最優(yōu)容量配置策略的技術(shù)方案。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該考慮全生命周期效益的儲(chǔ)能配置方法，不僅能夠通過對(duì)年用電數(shù)據(jù)集進(jìn)行儲(chǔ)能有效利用價(jià)值分析篩選典型日的方式能夠有效提升典型日篩選精準(zhǔn)性，而且能夠基于對(duì)典型日內(nèi)各個(gè)儲(chǔ)能循環(huán)周期的儲(chǔ)能充放電數(shù)據(jù)、以及儲(chǔ)能全年參與需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能全年減少停電損失數(shù)據(jù)構(gòu)建儲(chǔ)能全生命周期效益模型以獲取最優(yōu)容量配置策略的方式，有效平衡儲(chǔ)能系統(tǒng)的投資成本和應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而提升儲(chǔ)能容量配置的合理性和儲(chǔ)能系統(tǒng)的利用率。