[发明专利]储能装置的优化设计方法及其装置、存储介质及终端

说明书

本发明实施例公开了一种储能装置的优化设计方法及其装置、存储介质及终端，该优化设计方法结合储能装置的运行参数、用户负荷以及供电电源的输出功率函数，建立和求解储能装置的优化设计目标模型，获得该储能装置最佳的优化设计方案，即获得储能装置最佳的容量规模和运行策略，从而提高电能的利用率，防止电能资源的浪费，达到节能减排的目的，同时确保储能装置设计与运行的经济实用性。

技术领域

本发明实施例涉及能量存储技术领域，尤其涉及一种储能装置的优化设计方法及其装置、存储介质及终端。

背景技术

在能量转换和利用的过程中，常常存在供求之间在时间上和空间上不匹配的矛盾，由于储能技术可解决能量供求在时间上和空间上不匹配的矛盾，是提高能源利用率的有效手段。

储能装置是一种利用储能技术进行能量存储的装置。在电能存储方面，储能装置包括将电能转换为化学能存储的储能装置，以及将电能转换为热能存储的储能装置。其中，将电能转换为热能进行存储的储能装置包括电加热相变储能装置，该电加热相变储能装置是一种能够利用材料的相变潜热存储可再生能源和电网低谷电能的高效储能单元，其具有能量密度高，储/释能性能稳定，经济性好等优点。在储能装置的设计方面，现有技术中储能装置的运行策略和容量规模的确定通常是单独进行的。

但是，在储能装置的优化设计过程中，储能装置运行策略和容量规模之间存在相互影响关系。一方面，容量规模的选择不仅决定了投资成本，也影响运行策略的制定以及回收可盈利电能的能力。而另一方面，由于储能装置运行的非线性动态特性，运行策略的制定决定储能装置的运行效率，影响其运行成本。如果不强调运行策略和容量规模的相互关联，将无法保证相变储能装置的经济高效运行。

发明内容

针对上述存在问题，本发明实施例提供一种储能装置的优化设计方法及其装置、存储介质及终端，能够解决现有技术中储能装置设计方案与控制运行策略之间存在耦合关系，致使储能装置无法经济高效运行的技术问题。

本发明实施例提供了一种储能装置的优化设计方法，所述储能装置包括电加热相变储能装置，所述电加热相变储能装置用于将电能转换为热能进行存储，以供用户使用；所述优化设计方法包括：

获取所述储能装置的运行参数、用户负荷以及供电电源的输出功率函数；

根据所述运行参数以及所述供电电源的输出功率函数，建立所述储能装置的动态控制模型；

根据所述运行参数以及所述用户负荷，确定所述储能装置的运行约束条件；

根据所述储能装置的动态控制模型以及所述用户负荷，建立所述储能装置的优化设计目标模型；

根据所述储能装置的动态控制模型和运行约束条件，采用迭代进化算法对所述优化设计目标模型进行求解，以确定所述储能装置的优化设计方案；其中，所述优化设计方案包括所述储能装置的容量规模和运行策略。

可选的，所述电加热相变储能装置包括电加热元件和相变储能主体；根据所述运行参数以及所述供电电源的输出功率函数，建立所述储能装置的动态运行模型，包括：

根据所述电加热元件和相变储能主体的运行参数，建立所述相变储能主体的运行动态模型；

根据所述供电电源的输出功率函数，建立所述电加热元件的功率动态模型。

可选的，根据所述电加热元件和相变储能主体的运行参数，建立所述相变储能主体的运行动态模型，包括：

根据所述电加热元件的运行参数，确定所述电加热元件的电-热存储效率；

根据所述相变储能主体的运行参数，确定所述相变储能主体的历经阶段；其中，所述相变储能主体的历经阶段包括固相显热阶段、相变潜热阶段和液相显热阶段；