一种多侧储能的经济性集合配置系统及其方法与流程

本发明涉及清洁能源储能，尤其涉及一种多侧储能的经济性集合配置系统及其方法。

背景技术：

1、近年来，随着风电、光伏等新能源大量接入，以此满足经济社会发展的能源电力需要，从而推动人类社会的健康可持续发展。可再生能源发电的快速发展在一定程度上解决了人类发展所面临的资源与环境问题，但可再生能源发电出力具有随机性和波动性，大规模并网后将影响电力系统的安全稳定运行同时也会增加系统调度难度和经济成本。

2、储能发展的意义在于其可以鼓励潜在投资者市场投资，降低储能技术的成本，从而实现储能在多侧的大规模应用，提高储能系统的运行效率，进而促进储能与清洁能源的协同发展，提升清洁能源发电的消纳能力，最终提高清洁能源资源的利用效率。多侧储能协同清洁能源的优化利用，这是储能发展的核心，多侧储能利益主体的效益分配，这是储能发展的保障，决定了储能产业能否实现可持续发展。

3、目前有不少发明专利涉及了单侧储能电站的优化配置方法。所述方法可以有效提高储能系统配置过程中的经济性、技术性以及解决可再生能源的波动性的问题，但现有技术中方法均存在储能配置目标单一，没有将多侧储能的优势高效利用。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种多侧储能的经济性集合配置系统及其方法，用于以经济性为考量由单侧储能到多侧储能的集合配置，实现单侧需求场景下更加高效、准确的储能优化配置，以克服上述现有技术的不足。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种多侧储能的经济性集合配置方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：设定构建多侧储能的经济性评价指标，所述经济性评价指标包括储能建设成本、储能运维成本与储能收益；

5、步骤s2：在所述经济性评价指标下，根据实际情况获取定量指标，所述定量指标包括选择最优指标和选择最劣指标，其中实际情况为储能建设成本、储能运维成本与储能收益中的综合评价，其中选择最优指标和选择最劣指标指的是决策者预期达到的情况和能够接受的底线；

6、步骤s3：构建模糊决策矩阵，根据定量指标得到初始模糊决策矩阵，标准化处理初始模糊决策矩阵，得到标准化模糊决策矩阵；

7、步骤s4：将最优指标与经济性评价指标进行两两模糊偏好比较，得到模糊最优比较向量；

8、步骤s5：将经济性评价指标与最劣指标进行两两模糊偏好比较，得到模糊最劣比较向量；

9、步骤s6：将标准化模糊决策矩阵与指标模糊权重向量相乘，得到加权标准化模糊决策矩阵，其中指标模糊权重向量指的是决策者评级的数值化；

10、步骤s7：利用加权标准化模糊决策矩阵计算模糊正、负理想解，根据得到正、负理想解计算多类型储能系统与模糊正、负理想解之间的几何距离；

11、步骤s8：计算多侧储能的贴进度，根据贴进度的大小，对多侧储能的经济性进行排序，其中，贴进度指的是实际方案与理想方案的经济性接近程度，越接近，经济性越好。

12、作为本发明的优选，步骤s1中所述储能建设成本的经济性评价指标包括：

13、储能建设成本，表达式为：

14、c1＝kppes+kqses

15、式中，c1为储能的初始投资成本；pes为储能的额定功率；ses为储能的额定容量；kp为与储能功率相关的成本系数；kq为与储能容量相关的成本系数；

16、储能运维成本，表达式为：

17、

18、式中，c2为储能的初始投资成本；kf为储能系统运行维修的单价；kv为储能系统的放电单价；为储能系统的年累计放电量；

19、储能收益，表达式为：

20、

21、式中，为储能系统在第d天内的调峰电量；ppr为调峰补偿电价；dpr为一年内储能系统调峰运行天数；xfm为每月调频市场的交易周期数；mfm(x)为储能系统在第x个交易周期提供的调频里程；ifm(x)为储能系统在第x个交易周期的调频里程补偿；kapfm(x)为储能系统在第x个交易周期的综合调频性能的平均值；

22、步骤s1中所述储能收益中第x个交易周期的综合调频性能的平均值的表达式为：

23、kapfm(x)＝0.25×(2kap1(x)+kap2(x)+kap3(x))

24、式中，kap1为调节速率指标；kap2调节精度指标；kap3为响应时间指标。

25、作为本发明的优选，步骤s2包括以下步骤：

26、步骤s21：构建评估指标体系；

27、步骤s22：确定最优指标和最劣指标；

28、步骤s3包括以下步骤：

29、步骤s31：构建初始模糊决策矩阵，根据以下表达式：

30、

31、式中，为指标i相对于指标k的模糊偏好程度；

32、步骤s32：对矩阵标准化处理，极大型标准化表达式为：

33、

34、极小标准化表达式为：

35、

36、步骤s33：得到标准化模糊决策矩阵，表达式为：

37、

38、式中，为矩阵标准化处理后指标i相对于指标k的模糊偏好程度；

39、步骤s4包括以下步骤：

40、步骤s41：根据实时各侧储能实际情况和决策者的经验确定最优指标；

41、步骤s42：对最优指标和各评价指标进行两两比较，得到比较结果

42、步骤s43：构建模糊最优比较向量

43、

44、式中，为最优指标相对于指标k的比较结果。

45、作为本发明的优选，步骤s5包括以下步骤：

46、步骤s51：根据实时各侧储能实际情况和决策者的经验确定最劣指标；

47、步骤s52：对最劣指标和各评价指标进行两两比较，得到比较结果

48、步骤s53：构建模糊最优比较向量

49、

50、式中，为指标i相对于最劣指标的比较结果；

51、步骤s6所述加权标准化模糊决策矩阵的表达式为：

52、

53、式中，cik为加权标准化后指标i相对于指标k的模糊偏好程度；为评价指标的综合模糊权重；为矩阵标准化处理后指标i相对于指标k的模糊偏好程度。

54、作为本发明的优选，步骤s7包括以下步骤：

55、步骤s71：计算模糊正理想解，根据以下表达式：

56、

57、式中，c+为模糊正理想解；为加权标准化后指标i相对于指标k的模糊正偏好程度；j1为极大型指标集；j2为极小型指标集；

58、步骤s72：计算模糊负理想解，根据以下表达式：

59、

60、式中，c-为模糊正理想解；为加权标准化后指标i相对于指标k的模糊负偏好程度；j1为极大型指标集；j2为极小型指标集；

61、步骤s73：计算多侧储能系统与模糊正、负理想解之间的几何距离，根据以下求解表达式：

62、

63、式中，实际与理想模糊情况的几何距离；为实际模糊向量；为理想模糊解向量。

64、作为本发明的优选，步骤s8所述多侧储能的贴进度的表达式为：

65、

66、式中，cci为储能贴进度；为模糊正理想解之间的距离；为模糊负理想解之间的距离。

67、本发明第二个目的是提供一种多侧储能的经济性集合配置系统，包括评价模块、求解模块和决策模块；

68、所述评价模块用于建立多侧储能联合配置模型；

69、所述求解模块用于求解多侧储能联合配置模型；

70、所述决策模块将所述多侧储能联合配置模型的求解结果用于多侧储能电站的容量和配置。

71、作为本发明的优选，所述联合配置模型包括评价优化模型和决策优化模型，所述评价优化模型以评价指标化储能电站的成本最小和收益最大为目标，所述决策优化模型以加权标准化指标实现储能电站的成本最小和收益最大为目标。

72、本发明第三个目的是提供一种电子设备，包括：存储器、处理器和计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现一种多侧储能的经济性集合配置系统。

73、本发明第四个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现一种多侧储能的经济性集合配置系统。

74、本发明的优点及积极效果是：通过集中多侧(发电侧、电网测、用户侧)储能进行综合配置，以经济性为核心评判标准，实现储能配置的利益最大化。