CN111431196B - 用户侧储能系统容量优化供电方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用户侧储能系统容量优化供电方法及装置；其中，方法，包括：获取引入储能系统前企业用电成本；获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；获取储能系统全天完整的循环次数；计算获取引入储能系统后企业用电成本；计算企业收益；生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。本发明通过按需分配储能系统输出功率与充分利用间歇时段补电，可降低企业最大电能需量至目标最大需量的同时确保储能系统容量最小化，降低了成本，且准确性高。
Description
技术领域
本发明涉及用户侧储能系统容量优化供电技术领域，更具体地说是指用户侧储能系统容量优化供电方法及装置。
背景技术
用电量较大的企业通常自建火电站，一方面在夜间用电低谷时段将多余产电量返还电网获利，另一方面，在日间用电高峰时段火电站参与供电可降低最大电能需量，从而降低用电成本。但出售多余产电量的价格通常较低，经济效益不佳。随着储能行业的兴起，上述问题得到改善，即通过用户侧储能系统储存一部分的多余产电量，在日间用电高峰时由火电站和储能系统一同对企业供电，可有效降低最大电能需量，从而降低企业用电成本，值得注意的是，高效的储能系统供电策略可确保储能系统间歇式补电过程不增加额外的电费支出，并且使最大电能需量降低至目标最大需量时储能系统提供最小的电量，充分利用间歇时段补充电量和降低电量输出的供电策略使储能系统具备最小系统容量，进而降低储能系统成本。
目前，针对上述应用的储能系统容量配置与供电策略并不成熟，首先，简单地根据最大电能需量高于目标最大需量的数值对超出目标最大需量的时段采取等额削减的传统方法虽然能够达成目标最大需量，但并不能最大限度降低储能系统供电量，导致储能系统容量需求更大，成本上涨；其次，仅对比少数几个目标最大需量下的经济效益而确定储能系统容量和供电策略，且过程中没有充分考虑储能系统老化规律，导致储能系统容量配置不能实现最优化，全局收益计算存在较大偏差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供用户侧储能系统容量优化供电方法及装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
用户侧储能系统容量优化供电方法，包括以下步骤：
获取引入储能系统前企业用电成本；
获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
获取储能系统全天完整的循环次数；
根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。
其进一步技术方案为：所述“获取引入储能系统前企业用电成本”步骤中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：
其中，q表示火电站日发电量；ph表示火电站产电单价；x表示企业工作天数；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价；P(t)是企业全天24小时每分钟从电网取电功率，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价；S为引入储能系统前企业最大电能需量，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),...PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：
其进一步技术方案为：所述“获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率”步骤，包括：
初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
其中，目标最大需量和储能系统充放电功率分别初始化为：
S'＝S00≤S0≤S
Pc(t＝n)＝0n＝1,2,3...1440
其中，S'为目标电能需量，S0为某一指定目标电能需量，Pc(t＝n)为第n分钟储能系统充放电功率；
根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
其中，根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量为：
C＝(S-S')/ηd
其中，ηd表示储能系统最大放电倍率；
根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
其中，根据目标最大需量更新储能系统充放电功率为：
Pc(t＝n)＝min(PCC(:,n))n＝1,2,3...1440
其中，PCC(：,n)表示1440×1440维矩阵PCC中第n列所有元素，其第n1行第n2列元素PCC(n1,n2)满足：
其中，1≤n1≤1440，1≤n2≤1440；
根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
其中，根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量为：
根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
其中，根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率为：
其中，ηc表示储能系统最大充电倍率，PXmax_in_15(n)表示需量PX中第n项至第n+14项的最大值，满足：
根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
其中，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC为：
根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
其中，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率为：
根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统。
其进一步技术方案为：所述“获取储能系统全天完整的循环次数”步骤中，循环次数的计算公式为：
其进一步技术方案为：所述“根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本”步骤中，企业用电成本的计算公式为：
其中，δ(·)为储能系统老化函数，P'(t)为引入储能系统后的企业从电网取电功率，满足：P'(t)＝P(t)+Pc(t)。
其进一步技术方案为：所述“根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益”步骤中，企业收益计算公式为：
Q＝Qd-Qd'-pc*C-pw*C*x
其中，pc为储能系统单价；pw为储能系统运营维护成本；在某一目标最大需量下，企业取得最大收益对应的工作天数x满足δ(x*Cirday)＝0.8，即储能系统容量衰减至80％时报废。
用户侧储能系统容量优化供电装置，包括：第一获取单元，第二获取单元，第三获取单元，计算获取单元，计算单元，及生成获取单元；
所述第一获取单元，用于获取引入储能系统前企业用电成本；
所述第二获取单元，用于获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
所述第三获取单元，用于获取储能系统全天完整的循环次数；
所述计算获取单元，用于根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
所述计算单元，用于根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
所述生成获取单元，用于生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。
其进一步技术方案为：所述第一获取单元中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：
其中，q表示火电站日发电量；ph表示火电站产电单价；x表示企业工作天数；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价；P(t)是企业全天24小时每分钟从电网取电功率，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价；S为引入储能系统前企业最大电能需量，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),…PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：
其进一步技术方案为：所述第二获取单元，包括：初始化模块，第一计算模块，第一更新模块，第二计算模块，第二更新模块，第三计算模块，第三更新模块，迭代更新模块，及获取模块；
所述初始化模块，用于初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
所述第一计算模块，用于根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
所述第一更新模块，用于根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
所述第二计算模块，用于根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
所述第二更新模块，用于根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
所述第三计算模块，用于根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
所述第三更新模块，用于根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
所述迭代更新模块，用于根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
所述获取模块，用于获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统。
其进一步技术方案为：所述第三获取单元中，循环次数的计算公式为：
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过按需分配储能系统输出功率与充分利用间歇时段补电，可降低企业最大电能需量至目标最大需量的同时确保储能系统容量最小化，在充分考虑储能系统老化规律的前提下建立全局收益与目标最大需量的关系曲线，从而得到经济效益最优的储能系统容量配置与供电策略，以达到降低成本，且准确性高。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的用户侧储能系统容量优化供电方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的用户侧储能系统容量优化供电方法的子流程示意图；
图3为本发明计算的储能系统充放电功率与传统算法计算的储能系统充放电功率比较曲线的示意图；
图4为本发明计算的不同目标最大功率对应的企业收益曲线示意图；
图5为本发明计算的取得最大收益时储能系统充放电功率曲线示意图；
图6为本发明实施例提供的用户侧储能系统容量优化供电装置的示意性框图；
图7为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1到图7所示的具体实施例，其中，请参阅图1至图5所示，本发明公开了一种用户侧储能系统容量优化供电方法，包括以下步骤：
S1，获取引入储能系统前企业用电成本；
其中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：
其中，q表示火电站日发电量(KWh/天)；ph表示火电站产电单价(元/KWh)；x表示企业工作天数(天)；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价(元/KW/月)；P(t)是企业全天24h每分钟从电网取电功率(KW)，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价(元/KWh)；S为引入储能系统前企业最大电能需量(KW)，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),…PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：
S2，获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
其中，请参阅图2所示，S2步骤包括：
S21，初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
其中，目标最大需量和储能系统充放电功率分别初始化为：
S'＝S00≤S0≤S
Pc(t＝n)＝0n＝1,2,3...1440
其中，S'为目标电能需量(KW)，S0为某一指定目标电能需量(KW)，Pc(t＝n)为第n分钟储能系统充放电功率。
S22，根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
其中，根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量为：
C＝(S-S')/ηd
其中，ηd表示储能系统最大放电倍率。
S23，根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
其中，根据目标最大需量更新储能系统充放电功率为：
Pc(t＝n)＝min(PCC(:,n))n＝1,2,3...1440
其中，PCC(：,n)表示1440×1440维矩阵PCC中第n列所有元素，其第n1行第n2列元素PCC(n1,n2)满足：
其中，1≤n1≤1440，1≤n2≤1440。
S24，根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
其中，根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量为：
S25，根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
其中，根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率为：
其中，ηc表示储能系统最大充电倍率，PXmax_in_15(n)表示需量PX中第n项至第n+14项的最大值，满足：
S26，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
其中，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC为：
S27，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
其中，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率为：
S28，根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
其中，若SOCmin＜0或更新储能系统容量为：C＝C*(1-SOCmin)，然后重复执行步骤S25-S28，直至不再满足SOCmin＜0或其中，SOCmin＝min(SOC(t＝1),SOC(t＝2),…SOC(t＝1440))，/>表示储能系统最大冗余电量百分比，其值越小，储能系统能量利用率越高，但过于小可能导致储能系统过度放电。
S29，获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统；
其中，重复步骤S21-S28，计算不同目标最大需量对应的储能系统容量和储能系统供电策略，具体地讲，取S0＝m*1％*S m＝1,2,…99，重复S21-S28，计算对应的储能系统容量。
S3，获取储能系统全天完整的循环次数；
其中，循环次数的计算公式为：
S4，根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
其中，企业用电成本的计算公式为：
其中，δ(·)为储能系统老化函数，P'(t)为引入储能系统后的企业从电网取电功率，满足：P'(t)＝P(t)+Pc(t)。
S5，根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
其中，企业收益计算公式为：
Q＝Qd-Qd'-pc*C-pw*C*x
其中，pc为储能系统单价(元/KWh)；pw为储能系统运营维护成本(元/KWh/天)；在某一目标最大需量下，企业取得最大收益对应的工作天数x满足δ(x*Cirday)＝0.8，即储能系统容量衰减至80％时报废。
S6，生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。
其中，生成绘制企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量和储能系统供电策略。
其中，在发明中，充分利用间歇时段为储能系统补充电量，并且在达成目标最大需量的同时最小化储能系统输出电量，使储能系统容量需求达到最低，从而降低储能系统成本；另外，在充分考虑储能系统老化规律的前提下建立企业收益与目标最大需量之间的曲线关系，从而确定企业最大收益对应的目标最大需量及相应的储能系统容量和储能系统供电策略；相比传统的近似认为储能系统线性老化、仅考虑若干目标最大需量且不能最小化储能系统输出电量的储能系统容量配置与供电策略，本发明的用户侧储能系统容量优化配置及供电策略具有更高的准确性、系统性和经济性。
其中，图3为在给定企业从电网取电功率下，本发明计算的储能系统充放电功率与传统算法计算的储能系统充放电功率比较曲线的示意图；图4是在给定企业从电网取电功率下，本发明计算的不同目标最大功率对应的企业收益曲线示意图；图5是给定企业从电网取电功率下，本发明计算的取得最大收益时储能系统充放电功率曲线示意图。
从图3可见，同样是将企业最大电能需量降低至目标最大需量，本发明提出的储能系统供电策略相比基于传统算法的供电策略对储能系统功率需求更低，从而降低成本；从图4可见，本发明建立了企业收益和目标最大需量的曲线关系，便于确定企业最大收益对应的目标最大需量；从图5可见，本发明给出了企业最大收益对应的储能系统充放电功率曲线。
请参阅图6，本发明还公开了一种用户侧储能系统容量优化供电装置，包括：第一获取单元10，第二获取单元20，第三获取单元30，计算获取单元40，计算单元50，及生成获取单元60；
所述第一获取单元10，用于获取引入储能系统前企业用电成本；
所述第二获取单元20，用于获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
所述第三获取单元30，用于获取储能系统全天完整的循环次数；
所述计算获取单元40，用于根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
所述计算单元50，用于根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
所述生成获取单元60，用于生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量。
其中，所述第一获取单元10中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：
其中，q表示火电站日发电量(KWh/天)；ph表示火电站产电单价(元/KWh)；x表示企业工作天数(天)；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价(元/KW/月)；P(t)是企业全天24h每分钟从电网取电功率(KW)，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价(元/KWh)；S为引入储能系统前企业最大电能需量(KW)，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),…PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：
其中，所述第二获取单元20，包括：初始化模块21，第一计算模块22，第一更新模块23，第二计算模块24，第二更新模块25，第三计算模块26，第三更新模块27，迭代更新模块28，及获取模块29；
所述初始化模块21，用于初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
所述第一计算模块22，用于根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
所述第一更新模块23，用于根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
所述第二计算模块24，用于根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
所述第二更新模块25，用于根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
所述第三计算模块26，用于根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
所述第三更新模块27，用于根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
所述迭代更新模块28，用于根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
所述获取模块29，用于获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统。
其中，所述第三获取单元30中，循环次数的计算公式为：
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述用户侧储能系统容量优化供电装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述用户侧储能系统容量优化供电装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图7所示的计算机设备上运行。
请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图；该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
参阅图7，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种用户侧储能系统容量优化供电方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种用户侧储能系统容量优化供电方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的用户侧储能系统容量优化供电方法。
所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (6)
1.用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取引入储能系统前企业用电成本；
获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
获取储能系统全天完整的循环次数；
根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量；
所述“获取引入储能系统前企业用电成本”步骤中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：
其中，q表示火电站日发电量；ph表示火电站产电单价；x表示企业工作天数；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价；P(t)是企业全天24小时每分钟从电网取电功率，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价；S为引入储能系统前企业最大电能需量，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),…PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：
所述“获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率”步骤，包括：
初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
其中，目标最大需量和储能系统充放电功率分别初始化为：
S'＝S00≤S0≤S
Pc(t＝n)＝0n＝1,2,3…1440
其中，S'为目标电能需量，S0为某一指定目标电能需量，Pc(t＝n)为第n分钟储能系统充放电功率；
根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
其中，根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量为：
C＝(S-S')/ηd
其中，ηd表示储能系统最大放电倍率；
根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
其中，根据目标最大需量更新储能系统充放电功率为：
Pc(t＝n)＝min(PCC(:,n))n＝1,2,3…1440
其中，PCC(：,n)表示1440×1440维矩阵PCC中第n列所有元素，其第n1行第n2列元素PCC(n1,n2)满足：
其中，1≤n1≤1440，1≤n2≤1440；
根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
其中，根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量为：
根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
其中，根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率为：
其中，ηc表示储能系统最大充电倍率，PXmax_in_15(n)表示需量PX中第n项至第n+14项的最大值，满足：
根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
其中，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC为：
根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
其中，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率为：
根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
其中，若SOCmin＜0或更新储能系统容量为：C＝C*(1-SOCmin)，然后重复执行“根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率，根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量”，直至不再满足SOCmin＜0或/>其中，SOCmin＝min(SOC(t＝1),SOC(t＝2),…SOC(t＝1440))，/>表示储能系统最大冗余电量百分比，其值越小，储能系统能量利用率越高；
获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统；
其中，重复执行“初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率，根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量”，计算不同目标最大需量对应的储能系统容量和储能系统供电策略，具体地讲，取S0＝m*1％*Sm＝1,2,…99，计算对应的储能系统容量。
2.根据权利要求1所述的用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，所述“获取储能系统全天完整的循环次数”步骤中，循环次数的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，所述“根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本”步骤中，企业用电成本的计算公式为：
其中，δ(·)为储能系统老化函数，P'(t)为引入储能系统后的企业从电网取电功率，满足：P'(t)＝P(t)+Pc(t)。
4.根据权利要求3所述的用户侧储能系统容量优化供电方法，其特征在于，所述“根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益”步骤中，企业收益计算公式为：
Q＝Qd-Qd'-pc*C-pw*C*x
其中，pc为储能系统单价；pw为储能系统运营维护成本；在某一目标最大需量下，企业取得最大收益对应的工作天数x满足δ(x*Cirday)＝0.8，即储能系统容量衰减至80％时报废。
5.用户侧储能系统容量优化供电装置，其特征在于，包括：第一获取单元，第二获取单元，第三获取单元，计算获取单元，计算单元，及生成获取单元；
所述第一获取单元，用于获取引入储能系统前企业用电成本；
所述第二获取单元，用于获取引入储能系统后企业的最大电能需量降低至目标最大需量时，目标最大需量对应的最小储能系统容量和储能系统充放电功率；
所述第三获取单元，用于获取储能系统全天完整的循环次数；
所述计算获取单元，用于根据目标最大需量及目标最大需量对应的储能系统全天完整的循环次数与储能系统容量衰减曲线，计算获取引入储能系统后企业用电成本；
所述计算单元，用于根据目标最大需量对应的储能系统容量和引入储能系统前、后的企业用电成本，计算企业收益；
所述生成获取单元，用于生成企业收益与目标最大需量的关系曲线，并获取企业最大收益时对应的储能系统容量；
所述第一获取单元中，引入储能系统前企业用电成本的计算公式为：
其中，q表示火电站日发电量；ph表示火电站产电单价；x表示企业工作天数；ceil(x/30)表示x/30向上取整；pq表示需量电费单价；P(t)是企业全天24小时每分钟从电网取电功率，正值表示企业从电网取电功率，负值表示火电站返还电网的电功率；pf表示返还电网的电量单价；S为引入储能系统前企业最大电能需量，满足：
S＝max(PX(t＝1),PX(t＝2),…PX(t＝1440))
其中，PX(t＝n)为第n分钟的电能需量，满足：
所述第二获取单元，包括：初始化模块，第一计算模块，第一更新模块，第二计算模块，第二更新模块，第三计算模块，第三更新模块，迭代更新模块，及获取模块；
所述初始化模块，用于初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；
所述第一计算模块，用于根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；
所述第一更新模块，用于根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；
所述第二计算模块，用于根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；
所述第二更新模块，用于根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率；
所述第三计算模块，用于根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC；
所述第三更新模块，用于根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率；
所述迭代更新模块，用于根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量；
其中，若SOCmin＜0或更新储能系统容量为：C＝C*(1-SOCmin)，然后重复执行“根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率，根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量”，直至不再满足SOCmin＜0或/>其中，SOCmin＝min(SOC(t＝1),SOC(t＝2),…SOC(t＝1440))，/>表示储能系统最大冗余电量百分比，其值越小，储能系统能量利用率越高；
所述获取模块，用于获取不同目标最大需量时，对应的储能系统容量和储能系统；
其中，重复执行“初始化目标最大需量和储能系统充放电功率；根据目标最大需量和储能系统最大放电倍率，计算储能系统容量；根据目标最大需量更新储能系统充放电功率；根据储能系统充放电功率和企业全天24小时从电网取电功率，计算企业电能需量；根据企业电能需量和储能系统最大充电倍率，更新储能系统充放电功率，根据储能系统充放电功率，计算储能系统全天24小时剩余电量百分比SOC，根据储能系统的剩余电量百分比SOC不超过100％的原则，更新储能系统充放电功率，根据储能系统剩余电量百分比SOC不低于0且储能系统容量最小的原则，迭代更新储能系统容量”，计算不同目标最大需量对应的储能系统容量和储能系统供电策略，具体地讲，取S0＝m*1％*Sm＝1,2,…99，计算对应的储能系统容量。
6.根据权利要求5所述的用户侧储能系统容量优化供电装置，其特征在于，所述第三获取单元中，循环次数的计算公式为：
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| WO2016051722A1 (ja) * | 2014-09-29 | 2016-04-07 | 日本電気株式会社 | 蓄電装置、制御装置、蓄電システム、蓄電装置の制御方法および制御プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体 |
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| CN109193720A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-11 | 华南理工大学 | 基于企业用户典型日负荷曲线的用户侧储能容量配置方法 |
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