[发明专利]计及储能寿命衰减的综合能源系统优化调度方法

说明书

本发明公开了一种计及储能寿命衰减的综合能源系统优化调度方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、构建储能寿命衰减模型；步骤2、构建综合能源系统优化调度模型；步骤3、用内点法求得所述步骤2得到的综合能源系统调度方案的最优解。本发明解决了现有技术中存在的综合能源系统优化调度中不考虑储能寿命衰减的不足的问题。

技术领域

本发明属于综合能源系统的优化调度技术领域，具体涉及一种计及储能寿命衰减的综合能源系统优化调度方法。

背景技术

综合能源系统是一种高效的能源系统运行模式，储能作为综合能源系统的重要组成部分，可以有效平抑综合能源系统中可再生能源发电的随机性和波动性，提高系统电能质量，维持系统稳定。但是系统运行中储能的频繁充放电会导致储能寿命缩短，储能的容量、放电循环次数都将发生改变。因此在综合能源系统的储能调度中，必须考虑储能寿命衰减带来的储能运行约束变化。

目前国内外针对包含储能的综合能源系统优化调度进行了大量研究。大部分综合能源系统经济调度策略并未考虑储能的使用寿命约束。部分研究以实验形式量化研究了储能充放电深度和速率对储能设备寿命的影响，将储能寿命定义为固定比例的衰减，定义了储能的充放电功率罚函数，保证储能循环寿命的约束。目前研究的储能寿命模型都没有把储能的寿命衰减约束嵌入到调度约束中，且模型中涉及衰减比例和罚函数的给定都具有较强的主观性。为此，本专利建立了反映储能寿命衰减的数学模型，并将其引入到了综合能源系统优化调度的目标函数以及约束条件当中，完善了综合能源系统经济调度模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种计及储能寿命衰减的综合能源系统优化调度方法，解决了现有技术中存在的综合能源系统优化调度中不考虑储能寿命衰减的不足的问题。

本发明所采用的技术方案是，计及储能寿命衰减的综合能源系统优化调度方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、构建储能寿命衰减模型；

步骤2、构建综合能源系统优化调度模型；

步骤3、用内点法求得所述步骤2得到的综合能源系统调度方案的最优解。

本发明的特点还在于，

步骤1具体如下：

步骤1.1、老化实验建立的蓄电池型储能充放电过程中造成的容量衰减模型如下式所示：

式中，D_cyc为充放电深度，δ_soc，av为单次循环的平均SOC值，SOC值即为电池荷电状态值，N_cyc为充放电深度D_cyc和δ_soc，av的循环次数，ΔC_ES，i(t)为t时刻之前储能容量的在i条件下储能容量的衰减量；i条件即一组充放电深度D_cyc和单次循环的平均SOC值δ_soc，av和参数(D_cyc，δ_soc，av)；

步骤1.2、利用雨流计数法对储能蓄电池历史充放电SOC序列进行统计，计算蓄电池历史充放电过程中每次充放电的充放电深度D_cyc和单次循环的平均SOC值δ_soc，av，统计对应于不同(D_cyc，δ_soc，av)对应的次数N_cyc，然后将统计得到的对应参数带入到式(4)中即得到i条件(D_cyc，δ_soc，av)模式下充放电模式下储能容量的衰减量，将各个条件的储能容量衰减量进行加和，得到t时刻之前储能容量衰减量ΔC_ES(t)：

ΔC_ES(t)＝∑ΔC_ES，i(t) (2)