[发明专利]一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法

说明书

本发明提出了一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，随着能源互联网的不断发展，分布式储能使用需求日益增长，本发明以用户侧储能系统全寿命周期内总的净收益为外层目标函数，综合考虑了储能削峰收益、峰谷套利收益、全寿命周期成本等因素，用CPLEX求解器进行求解；以储能系统日调度周期内收益为内层目标函数，研究用户侧储能系统各时段充/放电值的优化，用遗传算法进行求解，最终得到储能系统最优容量配置结果。

技术领域

本发明涉及一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，属于电力系统技术领域。

背景技术

本发明主要用于工业用户侧储能场景。近年来，随着我国经济的迅速发展，用户侧用电量显著增多，用户侧负荷峰谷差异也会逐渐加大，可能会出现电力系统供需不平衡，即负荷高峰时段用电需求无法满足，而负荷低谷时段电网电能大量浪费的现象。目前，对于储能应用的研究主要集中在储能配置和调度运行两方面，对于储能系统规划和运行相互影响研究较少。另外，针对储能规划和调度运行难以分开的问题，一些学者做出相应尝试，将其描述为双层决策问题，外层主要包括储能的选址定容，内层求解储能系统的运行问题，以经济性最优为目标对储能系统进行优化配置，但对于储能系统的应用都集中在供电侧，均未涉及用户侧场景下考虑负荷需量管理对于储能配置的影响。因此，随着用户用电负荷峰谷差进一步扩大，如何鼓励用户主动参与到负荷调节中来，并结合现有的电力设备为电网公司设计更为合理、精准的电价制度，从而实现用户侧用电负荷的削峰填谷，电网公司资源的合理配置，具有较重要的研究价值和社会意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，用于精准计算得到储能最优容量配置结果。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，包括以下步骤：

步骤一：输入基础数据到excel，在matlab中读取excel的数据；

步骤二：随机生成初始种群P；

步骤三：调用外层模型，得到仿真周期内初始种群P中每个个体在调度周期内的储能最优充放电曲线和月负荷削峰率；

步骤四：调用内层模型根据储能容量、额定功率、年负荷削峰率、储能充放电曲线、月负荷削峰率计算初始种群P中个体的适应度值；

步骤五：将初始种群P进行选择交叉变异的遗传操作得到子代种群P’；

步骤六：调用外层模型，得到仿真周期内子代种群P’每个个体在调度周期内的储能最优充放电曲线和月负荷削峰率；

步骤七：调用内层模型，根据储能容量、额定功率、年负荷削峰率和储能充放电曲线、月负荷削峰率计算初始种群P’中个体的适应度值；

步骤八：将步骤五中的初始种群P替换为P’，重复步骤五至七，直到满足终止条件为止，得到最终优化结果。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，其中：

步骤一所述基础数据，包括仿真时长、调度周期(一天24h)、负荷曲线(即电力系统中各类电力负荷随时间变化的曲线)、储能技术指标(包括储能电池寿命、倍率性能)。

前述一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，其中：

步骤二所述随机生成种群P，具体为生成100的初始种群P，种群中每个个体包含储能容量、储能额定功率、年负荷削峰率信息，年负荷削峰率为一年中负荷峰值减少量与安装储能装置前负荷峰值的比值。

前述一种基于双层优化模型的用户侧储能装置容量配置方法，其中，