CN110518612B - 一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置，通过确定储能系统优化项；分别确定影响各储能系统优化项的参数；在预设约束条件下，确定在各储能优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值；将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

Description

一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置

技术领域

本发明涉及配电网管理领域，特别涉及一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置。

背景技术

随着科技水平的提高，我们的生活越来越离不开电力。用户用电量的不断提高和配电网负荷峰谷的不断增大对配电网的安全性、稳定性和经济性产生了较大的影响，其中配电网负荷峰谷的不断增大是由于用户用电时间集中导致的。而储能系统通过存储用电低谷期多余电量，在用电高峰期放出来削减配电网最大负荷，从而提高配电网安全可靠性，充分发挥配电网供电潜力的特点，为现阶段配电网出现的问题提供了解决方法。储能系统有其对应的储能系统配置方法。

现有的储能系统配置方法提供了储能系统选址和定容的基本思路，没有对影响储能系统运行参数的取值进行具体确定，因而无法达到储能系统运行的最佳状态。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置以确定能使储能系统运行达到最佳状态的影响参数的取值为目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

本发明第一方面公开了一种配电网储能系统配置参数的确定方法，包括：

确定储能系统优化项，所述储能系统优化项包括：本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个；

分别确定影响各所述储能系统优化项的参数；

在预设约束条件下，确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值；

将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

可选的，所述分别确定影响各所述储能系统优化项的参数，包括：

确定影响所述本级配电网提升的运行效率的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路典型日最大功率、所述本级配电网线路容量以及所述线路数量中的至少一个；

确定影响所述本级配电网降低的线路损耗的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路在典型日的所述某一时刻的有功损耗、所述线路数量以及时间长度中的至少一个；

确定影响所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括：某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及所述某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个；

确定影响所述储能系统平均寿命的参数包括：典型日天数、所述典型日天数内所有的充放电周期、所述充放电周期对应的充放电最大循环次数以及所述储能系统个数中的至少一个。

可选的，所述在预设约束条件下，确定在各所述储能系统优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值，包括：

确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系，根据所述函数关系，确定在各所述储能系统优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值。

可选的，所述确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系，包括：

确定所述本级配电网提升的运行效率与所述影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系：

式中：C_p1为本级配电网提升的运行效率，P_max,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率，P′_max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率，P_Li为本级配电网线路容量，k为线路数量；

确定所述本级配电网降低的线路损耗与所述影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系：

式中：C_p2为本级配电网降低的线路损耗，P_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，P′_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，Δt表示时间长度，取1h；

确定所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与所述影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系：

式中：C_p3为所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，ΔP_vp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值，ΔP′_vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值；

确定所述储能系统平均寿命与影响所述储能系统平均寿命的参数的函数关系：

式中：C_p4为储能系统平均寿命，T_j表示第j个储能系统寿命，L_loss为储能系统一天的寿命损耗率，m₁为若干典型日内所有的充放电周期；n为所选取的典型日天数；θ为周期系数，当储能系统进行一次充放电时，θ表示一个全周期取1，当储能系统进行一次充电或一次放电时，θ表示一个半周期取0.5；Cyc_q为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数。

可选的，所述充放电最大循环次数的获得过程，包括：

通过公式

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

获得充放电最大循环次数，

式中：Cyc为充放电最大循环次数，Dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

可选的，所述在预设约束条件下，确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值，包括：

在预设约束条件下，根据maxC＝aC_p1+bC_p2+cC_p3+dC_p4确定所述优化目标数值达到最大时，所述影响各所述储能系统优化项的参数的取值，

式中：maxC为优化目标数值，C_p1为本级配电网提升的运行效率，C_p2为本级配电网降低的线路损耗，C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，C_p4为储能系统平均寿命，a，b，c，d均为目标系数常数。

可选的，所述预设约束条件，包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个；

所述储能系统的额定功率条件为：0≤P_ESS≤P_ESS.max，式中：P_ESS为储能系统额定功率，P_ESS.max是储能系统额功率的最大值；

所述储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件，所述第一条件为：-P_ESS≤P_ess,t≤P_ESS，式中：P_ESS为储能系统额定充放电功率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，当储能系统放电时，P_ESS功率为正，当储能系统充电时，P_ESS功率为负；

所述第二条件为：

P_ess,t+≤P_L,i(η_l,i-α_i)

其中，

式中：P_l,i为第i条线路实际运行功率，P_L,i为第i条线路额定容量，η_l,i为第i条线路实际运行效率，P_ess,t+为第t时刻储能系统充放电功率，α_i为第i条线路运行效率合理取值；

所述储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为：

Dis＝S_soc(t-1)-S_soc(t)

式中：Dis为储能系统放电深度，S_soc(t)为第t时刻储能系统荷电状态，S_soc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态，Δt取1h，E_ESS表示储能系统的额定容量，η_ESS为储能系统充放电效率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，且不同时充放电；

所述储能成本约束条件为：

式中：

为单位年限储能系统成本，H为单位年限最大投资成本。

可选的，还包括：

根据所述配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

本发明第二方面公开了一种配电网储能系统配置参数的确定装置，包括优化项获取单元、影响参数确定单元、影响参数计算单元以及配置参数确定单元：

所述优化项获取单元，用于确定储能系统优化项，所述储能系统优化项包括：本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个；

所述影响参数确定单元，用于分别确定影响各所述储能系统优化项的参数；

所述影响参数计算单元，用于在预设约束条件下，确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值；

所述配置参数确定单元，用于将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

可选的，所述影响参数确定单元，包括：第一确定子单元、第二确定子单元、第三确定子单元和第四确定子单元，

所述第一确定子单元，用于确定影响所述本级配电网提升的运行效率的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路典型日最大功率、所述本级配电网线路容量以及所述线路数量中的至少一个；

所述第二确定子单元，用于确定影响所述本级配电网降低的线路损耗的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路在典型日的所述某一时刻的有功损耗、所述线路数量以及时间长度中的至少一个；

所述第三确定子单元，用于确定影响所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括：某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及所述某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个；

所述第四确定子单元，用于确定影响所述储能系统平均寿命的参数包括：典型日天数、所述典型日天数内所有的充放电周期、所述充放电周期对应的充放电最大循环次数以及所述储能系统个数中的至少一个。

可选的，所述影响参数计算单元，具体用于：

确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系，根据所述函数关系，确定在各所述储能系统优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值。

可选的，所述影响参数计算单元，包括：第一函数确定子单元、第二函数确定子单元、第三函数确定子单元、第四函数确定子单元和取值确定子单元，

所述第一函数确定子单元，用于确定所述本级配电网提升的运行效率与所述影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系：

式中：C_p1为本级配电网提升的运行效率，P_max,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率，P′_max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率，P_Li为本级配电网线路容量，k为线路数量；

所述第二函数确定子单元，用于确定所述本级配电网降低的线路损耗与所述影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系：

式中：C_p2为本级配电网降低的线路损耗，P_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，P′_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，Δt表示时间长度，取1h；

所述第三函数确定子单元，用于确定所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与所述影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系：

式中：C_p3为所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，ΔP_vp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值，ΔP′_vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值；

所述第四函数确定子单元，用于确定所述储能系统平均寿命与影响所述储能系统平均寿命的参数的函数关系：

式中：C_p4为储能系统平均寿命，T_j表示第j个储能系统寿命，L_loss为储能系统一天的寿命损耗率，m₁为若干典型日内所有的充放电周期；n为所选取的典型日天数；θ为周期系数，当储能系统进行一次充放电时，θ表示一个全周期取1，当储能系统进行一次充电或一次放电时，θ表示一个半周期取0.5；Cyc_q为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数。

可选的，所述第四函数确定子单元，通过公式

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

获得充放电最大循环次数，

式中：Cyc为充放电最大循环次数，Dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

可选的，所述影响参数计算单元具体用于：

在预设约束条件下，根据maxC＝aC_p1+bC_p2+cC_p3+dC_p4确定所述优化目标数值达到最大时，所述影响各所述储能系统优化项的参数的取值，式中：maxC为优化目标数值，C_p1为本级配电网提升的运行效率，C_p2为本级配电网降低的线路损耗，C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，C_p4为储能系统平均寿命，a，b，c，d均为目标系数常数。

可选的，所述预设约束条件，包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个；

所述储能系统的额定功率条件为：0≤P_ESS≤P_ESS.max，式中：P_ESS为储能系统额定功率，P_ESS.max是储能系统额功率的最大值；

所述储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件，所述第一条件为：-P_ESS≤P_ess,t≤P_ESS，式中：P_ESS为储能系统额定充放电功率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，当储能系统放电时，P_ESS功率为正，当储能系统充电时，P_ESS功率为负；

所述第二条件为：

P_ess,t+≤P_L,i(η_l,i-α_i)

其中，

式中：P_l,i为第i条线路实际运行功率，P_L,i为第i条线路额定容量，η_l,i为第i条线路实际运行效率，P_ess,t+为第t时刻储能系统充放电功率，α_i为第i条线路运行效率合理取值；

所述储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为：

Dis＝S_soc(t-1)-S_soc(t)

式中：Dis为储能系统放电深度，S_soc(t)为第t时刻储能系统荷电状态，S_soc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态，Δt取1h，E_ESS表示储能系统的额定容量，η_ESS为储能系统充放电效率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，且不同时充放电；

所述储能成本约束条件为：

式中：

为单位年限储能系统成本，H为单位年限最大投资成本。

可选的，还包括配置单元：

所述配置单元，用于根据所述配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

本发明通过确定储能系统优化项；分别确定影响各储能系统优化项的参数；在预设约束条件下，确定在各储能优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值；将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数；对储能系统进行参数配置，使储能系统达到运行状态最佳。本发明通过上述方案充分利用配电网现有设备水平，提升配电网运行能力，促进配电网的合理发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种配电网储能系统配置参数的确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一储能寿命确定的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种配电网储能系统配置参数的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

由背景技术可知，现有的储能系统配置方法提供了储能系统选址和定容的基本思路，但是没有充分考虑储能系统对本级配电网和上级配电网的价值；没有考虑不同负荷特性曲线下储能系统运行情况对储能系统寿命的影响；现有成果的约束条件很少结合线路的实际运行效率，对储能系统的充放电功率进行约束，没有很好的办法对影响储能系统运行参数的取值进行具体确定，无法达到储能系统运行的最佳状态。因此，本发明提供一种配电网储能系统配置参数的确定方法以确定能使储能系统运行达到最佳状态的影响参数的取值为目的。

如图1所示，本发明实施例提供的一种配电网储能系统配置参数的确定方法的流程示意图，该方法包括：

步骤S101：确定储能系统优化项，储能系统优化项包括：本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个。

需要说明的是，确定多个储能优化项是为了能够从多方面对储能系统进行优化。

步骤S102：分别确定影响各储能系统优化项的参数。通过确定参数，对确定的参数进行调整，调整储能优化项，从而优化整个储能系统。

在一具体实施方式中，步骤S102可以确定影响本级配电网提升的运行效率的参数包括：本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、本级配电网侧接入储能系统后线路典型日最大功率、本级配电网线路容量以及线路数量中的至少一个。

在一具体实施方式中，步骤S102可以确定影响本级配电网降低的线路损耗的参数包括：本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、本级配电网侧接入储能系统后线路在典型日的某一时刻的有功损耗、线路数量以及时间长度中的至少一个。

在一具体实施方式中，步骤S102可以确定影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括：某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个。

在一具体实施方式中，步骤S102可以确定影响储能系统平均寿命的参数包括：典型日天数、典型日天数内所有的充放电周期、充放电周期对应的充放电最大循环次数以及储能系统个数中的至少一个。

步骤S103：在预设约束条件下，确定在各储能优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值。

需要说明的是，本发明可以先确定各储能系统优化项与影响各储能系统优化项的参数的函数关系。然后根据函数关系，确定在各储能系统优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值。

可选的，确定各储能系统优化项与影响各储能系统优化项的参数的函数关系，可以包括：

确定本级配电网提升的运行效率与影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系：

式中：C_p1为本级配电网提升的运行效率，P_max,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率，P′_max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率，P_Li为本级配电网线路容量，k为线路数量；

确定本级配电网降低的线路损耗与影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系：

式中：C_p2为本级配电网降低的线路损耗，P_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，P′_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，Δt表示时间长度，取1h；

确定上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系：

式中：C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，ΔP_vp,t为t时刻接入储能前上级电网峰谷差值，ΔP′_vp,t为t时刻接入储能后上级电网峰谷差值；

确定储能系统平均寿命与影响储能系统平均寿命的参数的函数关系：

式中：C_p4为储能系统平均寿命，T_j表示第j个储能系统寿命，L_loss为储能系统一天的寿命损耗率，m₁为若干典型日内所有的充放电周期；n为所选取的典型日天数；θ为周期系数，当储能系统进行一次充放电时，θ表示一个全周期取1，当储能系统进行一次充电或一次放电时，θ表示一个半周期取0.5；Cyc_q为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数。

可选的，本实施例可以通过公式Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230获得充放电最大循环次数，

式中：Cyc为充放电最大循环次数，Dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

可选的，确定储能系统寿命的过程可以如图2所示，包括：

步骤S201:根据已有的实验结果，对储能系统的充放电最大循环次数Cyc与其放电深度Dis的关系进行拟合，得到充放电最大循环次数与其放电深度的函数关系。

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

步骤S202:根据储能运行策略，可以得到若干典型日内储能系统的剩余容量变化曲线，采用雨流计数法确定储能系统在一天中的各个循环周期及其对应的放电深度大小。

步骤S203：根据步骤S201和步骤S202，可以得到储能系统若干典型日中的各个循环周期及其对应的充放电最大循环次数Cyc。

步骤S204：假设储能电池一天中的循环周期数为m，再根据储能系统平均寿命与影响储能系统平均寿命的参数的函数关系，确定储能系统寿命。

可选的，在预设约束条件下，根据maxC＝aC_p1+bC_p2+cC_p3+dC_p4确定优化目标数值达到最大时，影响各储能系统优化项的参数的取值，式中：maxC为优化目标数值，C_p1为本级配电网提升的运行效率，C_p2为本级配电网降低的线路损耗，C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，C_p4为储能系统平均寿命，a，b，c，d均为目标系数常数。

需要说明的是，上述目标系数常数可以根据优化的侧重点不同，来进行调整。例如侧重储能系统平均寿命的优化时，相对应的增大d的取值。

需要说明的是，预设约束条件，包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个。约束条件可以用于限制影响各储能系统优化项的参数的取值。

可选的，储能系统的额定功率条件为：0≤P_ESS≤P_ESS.max，式中：P_ESS为储能系统额定功率，P_ESS.max是储能系统额功率的最大值；

可选的，储能系统充放电约束条件可以包括第一条件和第二条件。

可选的，第一条件可以为：-P_ESS≤P_ess,t≤P_ESS，式中：P_ESS为储能系统额定充放电功率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，当储能系统放电时，P_ESS功率为正，当储能系统充电时，P_ESS功率为负；

可选的第二条件可以为为：

P_ess,t+≤P_L,i(η_l,i-α_i)

其中，

式中：P_l,i为第i条线路实际运行功率，P_L,i为第i条线路额定容量，η_l,i为第i条线路实际运行效率，P_ess,t+为第t时刻储能系统充放电功率，α_i为第i条线路运行效率合理取值；

可选的，储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件可以为：

Dis＝S_soc(t-1)-S_soc(t)

式中：Dis为储能系统放电深度，S_soc(t)为第t时刻储能系统荷电状态，S_soc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态，Δt取1h，E_ESS表示储能装置的额定容量，η_ESS为储能系统充放电效率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，且不同时充放电；

可选的，储能成本约束条件可以为：

式中：

为单位年限储能系统成本，H为单位年限最大投资成本。

需要说明的是，单位年限储能系统成本的计算过程如下：

储能系统一次投资成本：

C₁＝C_PESS×P_ESS+C_EESS×E_ESS

式中：C₁为储能系统一次投资成本，C_PESS是储能系统的单位功率成本，P_ESS是储能系统的额定充放电功率，C_EESS是储能系统的单位容量成本，E_ESS是储能系统的额定容量；

储能系统运行维护成本：

式中：C₂为储能系统运行维护成本，T为储能系统寿命，C_m为储能单位充放电功率的年运行维护成本，P_ESS是储能系统额定充放电功率，i_r为通货膨胀率，d_r为贴现率；

单位年限储能系统成本：

式中：

为单位年限储能系统成本，C_1,i为第i个储能系统一次投资成本，C_2,i为第i个储能系统运行维护成本，T为第i个储能系统的寿命，m₂为配置储能系统的数量。

步骤S104：将步骤S103确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

可选的，根据配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

基于上述本发明实施例公开的配电网储能系统配置参数的确定方法，本发明实施例还公开了一种配电网储能系统配置参数的确定装置。如图3所示，该装置包括优化项获取单元301、影响参数确定单元302、影响参数计算单元303以及配置参数确定单元304。

优化项获取单元301，用于确定储能系统优化项，储能系统优化项包括：本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个。

影响参数确定单元302，用于分别确定影响各储能系统优化项的参数。

可选的，影响参数确定单元302，包括：第一确定子单元、第二确定子单元、第三确定子单元和第四确定子单元，

第一确定子单元，用于确定影响本级配电网提升的运行效率的参数包括：本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、本级配电网侧接入储能系统后线路典型日最大功率、本级配电网线路容量以及线路数量中的至少一个。

第二确定子单元，用于确定影响本级配电网降低的线路损耗的参数包括：本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、本级配电网侧接入储能系统后线路在典型日的某一时刻的有功损耗、线路数量以及时间长度中的至少一个。

第三确定子单元，用于确定影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括：某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个。

第四确定子单元，用于确定影响储能系统平均寿命的参数包括：典型日天数、典型日天数内所有的充放电周期、充放电周期对应的充放电最大循环次数以及储能系统个数中的至少一个。

影响参数计算单元303，用于在预设约束条件下，确定在各储能优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值。

需要说明的是：影响参数计算单元303，具体用于：

确定各储能系统优化项与影响各储能系统优化项的参数的函数关系，根据函数关系，确定在各储能系统优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值。

可选的，影响参数计算单元303，包括：第一函数确定子单元、第二函数确定子单元、第三函数确定子单元、第四函数确定子单元和取值确定子单元，

第一函数确定子单元，用于确定本级配电网提升的运行效率与影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系：

式中：C_p1为本级配电网提升的运行效率，P_max,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率，P′_max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率，P_Li为本级配电网线路容量，k为线路数量。

第二函数确定子单元，用于确定本级配电网降低的线路损耗与影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系：

式中：C_p2为本级配电网降低的线路损耗，P_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，P′_{loss i,t}为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，Δt表示时间长度，取1h。

第三函数确定子单元，用于确定上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系：

式中：C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，ΔP_vp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值，ΔP′_vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值。

第四函数确定子单元，用于确定储能系统平均寿命与影响储能系统平均寿命的参数的函数关系：

式中：C_p4为储能系统平均寿命，T_j表示第j个储能系统寿命，L_loss为储能系统一天的寿命损耗率，m₁为若干典型日内所有的充放电周期；n为所选取的典型日天数；θ为周期系数，当储能系统进行一次充放电时，θ表示一个全周期取1，当储能系统进行一次充电或一次放电时，θ表示一个半周期取0.5；Cyc_q为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数。

需要说明的是，第四函数确定子单元，通过公式

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

获得充放电最大循环次数，

式中：Cyc为充放电最大循环次数，Dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

可选的，影响参数确定单元302，还可以包括储能寿命确定单元，储能寿命确定单元，可以包括第一储能寿命确定单元、第二储能寿命确定单元、第三储能寿命确定单元及第四储能寿命确定单元：

第一储能寿命确定单元，用于根据已有的实验结果，对储能系统的充放电最大循环次数Cyc与其放电深度Dis的关系进行拟合，得到充放电最大循环次数与其放电深度的函数关系。

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

第二储能寿命确定单元，用于根据储能运行策略，可以得到若干典型日内储能系统的剩余容量变化曲线，采用雨流计数法确定储能系统在一天中的各个循环周期及其对应的放电深度大小。

第三储能寿命确定单元，用于根据步骤S201和步骤S202，可以得到储能系统若干典型日中的各个循环周期及其对应的充放电最大循环次数Cyc。

第四储能寿命确定单元，用于假设储能电池一天中的循环周期数为m，再根据储能系统平均寿命与影响储能系统平均寿命的参数的函数关系，确定储能系统寿命。

可选的，影响参数计算单元303具体用于：

在预设约束条件下，根据maxC＝aC_p1+bC_p2+cC_p3+dC_p4确定优化目标数值达到最大时，影响各储能系统优化项的参数的取值，式中：maxC为优化目标数值，C_p1为本级配电网提升的运行效率，C_p2为本级配电网降低的线路损耗，C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，C_p4为储能系统平均寿命，a，b，c，d均为目标系数常数。

可选的，预设约束条件，包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个。

可选的，储能系统的额定功率条件为：0≤P_ESS≤P_ESS.max，式中：P_ESS为储能系统额定功率，P_ESS.max是储能系统额功率的最大值。

可选的，储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件。

可选的，第一条件为：-P_ESS≤P_ess,t≤P_ESS，式中：P_ESS为储能系统额定充放电功率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，当储能系统放电时，P_ESS功率为正，当储能系统充电时，P_ESS功率为负；

可选的第二条件为：

P_ess,t+≤P_L,i(η_l,i-α_i)

其中，

式中：P_l,i为第i条线路实际运行功率，P_L,i为第i条线路额定容量，η_l,i为第i条线路实际运行效率，P_ess,t+为第t时刻储能系统充放电功率，α_i为第i条线路运行效率合理取值。

可选的，储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为：

Dis＝S_soc(t-1)-S_soc(t)

式中：Dis为储能系统放电深度，S_soc(t)为第t时刻储能系统荷电状态，S_soc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态，Δt取1h，E_ESS表示储能系统的额定容量，η_ESS为储能系统充放电效率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，且不同时充放电。

可选的，储能成本约束条件为：

式中：

为单位年限储能系统成本，H为单位年限最大投资成本。

可选的，影响参数计算单元303还可以包括单位年限储能系统成本计算单元，单位年限储能系统成本计算单元用于计算下列过程：

计算储能系统一次投资成本：

C₁＝C_PESS×P_ESS+C_EESS×E_ESS

式中：C₁为储能系统一次投资成本，C_PESS是储能系统的单位功率成本，P_ESS是储能系统的额定充放电功率，C_EESS是储能系统的单位容量成本，E_ESS是储能系统的额定容量；

计算储能系统运行维护成本：

式中：C₂为储能系统运行维护成本，T为储能系统寿命，C_m为储能单位充放电功率的年运行维护成本，P_ESS是储能系统额定充放电功率，i_r为通货膨胀率，d_r为贴现率；

计算单位年限储能系统成本：

式中：

为单位年限储能系统成本，C_1,i为第i个储能系统一次投资成本，C_2,i为第i个储能系统运行维护成本，T为第i个储能系统的寿命，m₂为配置储能系统的数量。

配置参数确定单元304，用于将影响参数计算单元303确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

可选的，该装置还包括配置单元：

配置单元，用于根据配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电网储能系统配置参数的确定方法，其特征在于，包括：

确定储能系统优化项，所述储能系统优化项包括：本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个；

分别确定影响各所述储能系统优化项的参数；

确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系；在预设约束条件下，根据所述函数关系确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值；

将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数；

其中，所述确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系，包括：

确定所述本级配电网提升的运行效率与影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系：

式中：C_p1为本级配电网提升的运行效率，P_max,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率，P′_max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率，P_Li为本级配电网线路容量，k为线路数量；

确定所述本级配电网降低的线路损耗与影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系：

式中：C_p2为本级配电网降低的线路损耗，P_lossi,t为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，P′_lossi,t为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，Δt表示时间长度，取1h；

确定所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系：

式中：C_p3为所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，ΔP_vp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值，ΔP′_vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值；

确定所述储能系统平均寿命与影响所述储能系统平均寿命的参数的函数关系：

式中：C_p4为储能系统平均寿命，T_j表示第h个储能系统寿命，L_loss为储能系统一天的寿命损耗率，m₁为若干典型日内所有的充放电周期；n为所选取的典型日天数；θ为周期系数，当储能系统进行一次充放电时，θ表示一个全周期取1，当储能系统进行一次充电或一次放电时，θ表示一个半周期取0.5；Cyc_q为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数；

则相应的，在预设约束条件下，根据所述函数关系确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值，包括：

在预设约束条件下，根据maxC＝aC_p1+bC_p2+cC_p3+eC_p4确定优化目标数值达到最大时，所述影响各所述储能系统优化项的参数的取值，

式中：maxV为优化目标数值，C_p1为本级配电网提升的运行效率，C_p2为本级配电网降低的线路损耗，C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，C_p4为储能系统平均寿命，a，b，c，e均为目标系数常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定影响各所述储能系统优化项的参数，包括：

确定影响所述本级配电网提升的运行效率的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路典型日最大功率、所述本级配电网线路容量以及所述线路数量中的至少一个；

确定影响所述本级配电网降低的线路损耗的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路在典型日的所述某一时刻的有功损耗、所述线路数量以及时间长度中的至少一个；

确定影响所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括：某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个；

确定影响所述储能系统平均寿命的参数包括：典型日天数、所述典型日天数内所有的充放电周期、所述充放电周期对应的充放电最大循环次数以及所述储能系统个数中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充放电最大循环次数的获得过程，包括：

通过公式

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

获得充放电最大循环次数，

式中：Cyc为充放电最大循环次数，Dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设约束条件，包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个；

所述储能系统的额定功率条件为：0≤P_ESS≤P_ESS.max，式中：P_ESS为储能系统额定功率，P_ESS.max是储能系统额功率的最大值；

所述储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件，所述第一条件为：-P_ESS≤P_ess,t≤P_ESS，式中：P_ESS为储能系统额定充放电功率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，当储能系统放电时，P_ESS功率为正，当储能系统充电时，P_ESS功率为负；

所述第二条件为：

P_ess,t+≤P_L,i(η_l,i-α_i)

其中，

式中：P_l,i为第i条线路实际运行功率，P_L,i为第i条线路额定容量，η_l,i为第i条线路实际运行效率，P_ess,t+为第t时刻储能系统充放电功率，α_i为第i条线路运行效率合理取值；

所述储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为：

Dis＝S_soc(t-1)-S_soc(t)

式中：Dis为储能系统放电深度，S_soc(t)为第t时刻储能系统荷电状态，S_soc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态，Δt取1h，E_ESS表示储能系统的额定容量，η_ESS为储能系统充放电效率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，且不同时充放电；

所述储能成本约束条件为：

式中：

为单位年限储能系统成本，H为单位年限最大投资成本。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

6.一种配电网储能系统配置参数的确定装置，其特征在于，所述装置，包括：优化项获取单元、影响参数确定单元、影响参数计算单元以及配置参数确定单元，

所述优化项获取单元，用于确定储能系统优化项，所述储能系统优化项包括：本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个；

所述影响参数确定单元，用于分别确定影响各所述储能系统优化项的参数；

所述影响参数计算单元，用于确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系；在预设约束条件下，根据所述函数关系确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值；

所述配置参数确定单元，用于将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数；

其中，所述影响参数计算单元，包括：第一函数确定子单元、第二函数确定子单元、第三函数确定子单元、第四函数确定子单元和取值确定子单元，

所述第一函数确定子单元，用于确定所述本级配电网提升的运行效率与影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系：

式中：C_p1为本级配电网提升的运行效率，P_max,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率，P′_max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率，P_Li为本级配电网线路容量，k为线路数量；

所述第二函数确定子单元，用于确定所述本级配电网降低的线路损耗与影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系：

式中：C_p2为本级配电网降低的线路损耗，P_lossi,t为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，P′_lossi,t为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗，Δt表示时间长度，取1h；

所述第三函数确定子单元，用于确定所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系：

式中：C_p3为所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，ΔP_vp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值，ΔP′_vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值；

所述第四函数确定子单元，用于确定所述储能系统平均寿命与影响所述储能系统平均寿命的参数的函数关系：

式中：C_p4为储能系统平均寿命，T_j表示第j个储能系统寿命，L_loss为储能系统一天的寿命损耗率，m₁为若干典型日内所有的充放电周期；n为所选取的典型日天数；θ为周期系数，当储能系统进行一次充放电时，θ表示一个全周期取1，当储能系统进行一次充电或一次放电时，θ表示一个半周期取0.5；Cyc_q为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数；

则相应的，在预设约束条件下，根据所述函数关系确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值，包括：

在预设约束条件下，根据maxC＝aC_p1+bC_p2+cC_p3+eC_p4确定优化目标数值达到最大时，所述影响各所述储能系统优化项的参数的取值，式中：maxC为优化目标数值，C_p1为本级配电网提升的运行效率，C_p2为本级配电网降低的线路损耗，C_p3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值，C_p4为储能系统平均寿命，a，b，c，e均为目标系数常数。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述影响参数确定单元，包括：第一确定子单元、第二确定子单元、第三确定子单元和第四确定子单元，

所述第一确定子单元，用于确定影响所述本级配电网提升的运行效率的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路典型日最大功率、所述本级配电网线路容量以及所述线路数量中的至少一个；

所述第二确定子单元，用于确定影响所述本级配电网降低的线路损耗的参数包括：所述本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路在典型日的所述某一时刻的有功损耗、所述线路数量以及时间长度中的至少一个；

所述第三确定子单元，用于确定影响所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括：某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个；

所述第四确定子单元，用于确定影响所述储能系统平均寿命的参数包括：典型日天数、所述典型日天数内所有的充放电周期、所述充放电周期对应的充放电最大循环次数以及所述储能系统个数中的至少一个。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第四函数确定子单元，通过公式

Cyc＝71470Dis⁴-170100Dis³+146400Dis²-56500Dis+12230

获得充放电最大循环次数，

式中：Cyc为充放电最大循环次数，Dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设约束条件，包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个；

所述储能系统的额定功率条件为：0≤P_ESS≤P_ESS.max，式中：P_ESS为储能系统额定功率，P_ESS.max是储能系统额功率的最大值；

所述储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件，所述第一条件为：-P_ESS≤P_ess,t≤P_ESS，式中：P_ESS为储能系统额定充放电功率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，当储能系统放电时，P_ESS功率为正，当储能系统充电时，P_ESS功率为负；

所述第二条件为：

P_ess,t+≤P_L,i(η_l,i-α_i)

其中，

式中：P_l,i为第i条线路实际运行功率，P_L,i为第i条线路额定容量，η_l,i为第i条线路实际运行效率，P_ess,t+为第t时刻储能系统充放电功率，α_i为第i条线路运行效率合理取值；

所述储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为：

Dis＝S_soc(t-1)-S_soc(t)

式中：Dis为储能系统放电深度，S_soc(t)为第t时刻储能系统荷电状态，S_soc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态，Δt取1h，E_ESS表示储能系统的额定容量，η_ESS为储能系统充放电效率，P_ess,t为第t时刻储能系统充放电功率，且不同时充放电；

所述储能成本约束条件为：

式中：

为单位年限储能系统成本，H为单位年限最大投资成本。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括配置单元：

所述配置单元，用于根据所述配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

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