[发明专利]最小化设备平准化成本的多功能储能系统容量分配方法

权利要求书

1.最小化设备平准化成本的多功能储能系统容量分配方法，其特征在于，包括步骤：

S1：根据储能系统循环充放电深度，计算多功能组合下储能系统的实际运行寿命；

S2：建立储能系统全寿命周期平准化成本模型，计算储能系统整个寿命周期内投资、运行、维护、回收过程产生的成本；

S3：根据全寿命周期平准化成本模型，结合储能系统典型功能划分理论，计算多功能组合下储能系统全寿命周期平准化成本最小的容量分配方案；

所述步骤S2中储能系统的全寿命周期平准化成本模型具体为：

用设备的折旧率和折现率计及资金和发电量的时间价值，将储能系统全寿命周期成本除以全寿命周期内的总放电量得到全寿命周期平准化成本，即：

式中，LCOS为储能系统全寿命周期平准化成本，IC为储能系统投资成本，FOMC为储能系统固定运行维护成本，SC为储能系统报废成本，CC表示储能系统的充电成本，Elec_dischar,n为储能系统第n年的放电电量；N为储能系统的实际运行寿命；

所述步骤S3中多功能组合下储能系统全寿命周期平准化成本最小的容量分配方案，具体为：

假设储能系统在整个寿命周期内同时参与n_s个功能，则多功能组合下储能系统的容量最优分配问题表示为储能系统的全寿命周期平准化成本最小，即：

式中，P_nom为储能系统的额定充放电功率，t_nom为储能系统的额定持续充放电时间，DoD_nom为储能系统额定放电深度，n_s为功能数，α_i为第i个功能分配储能系统容量的系数；

多功能组合储能系统最小化全寿命周期平准化成本需要满足以下约束条件：

1)储能系统额定充放电功率约束：

式中，P_s,i为第i个功能的充放电功率；

2)储能系统额定持续充放电时间约束：

式中，t_s,i为第i个功能的充放电时间；

3)储能系统额定放电深度约束：

0＜DoD_nom≤(SOC_max-SOC_min)

其中，SOC_max和SOC_min分别为储能系统运行中允许的最大、最小荷电状态；

4)储能系统容量分配系数上下限约束：

0≤α_i≤1，(i＝1,…,n_s)

5)储能系统容量分配系数总和约束：

6)各功能下储能系统放电深度约束：

式中，E_nom为储能系统的额定容量。

2.如权利要求1所述的最小化设备平准化成本的多功能储能系统容量分配方法，其特征在于，所述步骤S1，在已知储能系统循环充放电深度时，储能系统的实际运行寿命具体为：

循环寿命是指在一定的充放电策略下，储能容量衰减到最低允许工作容量之前的工作年限，多功能组合下储能系统的循环寿命计算公式为：

式中，N_cyc为储能系统的循环寿命，n_s为功能数，α_i为第i个功能分配储能系统容量的系数，DoD_i,t为储能系统在第i个功能下t时刻的循环充放电深度，Cyc_life(DoD)为储能系统循环充放电次数关于放电深度的函数；

日历寿命是指储能系统自投入运行之日起，经过搁置、老化、高低温、循环、工况模拟环节后容量衰减至最低允许工作容量的这段时间；储能系统自投入使用后的实际运行寿命由日历寿命和循环寿命中较小的值决定，即满足：

N＝min[N_calen,N_cyc]，

式中，N_calen为储能系统的日历寿命。