CN111798070A - 一种用户侧光储系统的配置方法及装置 - Google Patents

一种用户侧光储系统的配置方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种用户侧光储系统的配置方法及装置,该方法包括获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益,根据用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型,根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束,根据功率平衡约束、基本电费约束和光伏的发电功率约束建立等式约束,基于不等式约束和等式约束,对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统运行优化模型的解,可以解决现有技术中未将基本电费考虑到光储系统运行模型中的问题,提高光储系统运行的经济性,并为用户侧光储系统的优化运行提供建议。

Description

一种用户侧光储系统的配置方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及分布式能源系统技术领域,尤其涉及一种用户侧光储系统的配置方法及装置。
背景技术
随着电网技术的不断发展,对用户侧储能系统进行合理配置成为降低企业电力费用的一个手段,即通过使用需量管理和削峰填谷两种方法来优化企业的电力负荷,以达到降低企业电力费用的目的。
现有的储能系统配置方法主要是识别储能系统当前所处的时间段,若储能系统当前所处的时间段为出力时间段,则依据储能系统当前的所剩电量,以需量管理目标功率为优先,确定储能系统的目标功率指令,若储能系统当前所处的时间段为备电时间段,则在需量管理目标功率和削峰填谷目标功率方向相反的情况下,以需量管理目标功率为优先,并在其余情况下取两个目标功率之和,确定储能系统的目标功率指令,若储能系统当前所处的时间段为待机时间段,则以零作为储能系统的目标功率指令,使得储能系统全面协同控制。然而这种处理方法中的需量管理是设定一个目标上限值,通过储能充放电调节,保证不超过该目标上限值,即强制性不超过该目标上限值,也未把基本电费考虑到目标函数中,同时按照用量申报的方式这一需量值也是无法确定给出的。
综上,目前亟需一种用户侧光储系统的配置方法,用以解决现有技术中未将基本电费考虑到光储系统运行模型中的问题,并提高光储系统运行的经济性。
发明内容
本发明实施例提供了一种用户侧光储系统的配置方法及装置,用以解决现有技术中未将基本电费考虑到光储系统运行模型中的问题,并提高光储系统运行的经济性。
第一方面,本发明实施例提供了一种用户侧光储系统的配置方法,包括:
获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益;
根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型;
根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束;
根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束;
基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解。
上述技术方案中,通过根据用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型,即构建光储系统运行优化目标函数,并综合考虑光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束、买电功率约束、光伏的发电功率约束、功率平衡约束以及基本电费约束等因素对光储系统运行优化目标函数的影响,再基于不等式约束和等式约束,对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统运行优化模型的最优解,可以实现对光储系统运行的控制变量的主动控制并进行优化,有助于降低企业用户的电力运行成本,从而为用户侧光储系统的优化运行提供建议,进而可以解决现有技术中未将基本电费考虑到光储系统运行模型中的问题,并提高光储系统运行的经济性。
可选地,所述根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型,包括:
Figure BDA0002603658470000021
其中,Ctotal为所述光储系统的运行总费用,Cinv为所述投资费用,Com为所述运维费用,
Figure BDA0002603658470000031
为所述买电费用,
Figure BDA0002603658470000032
为所述基本电费,
Figure BDA0002603658470000033
为所述余电上网收益。
上述技术方案中,通过将基本电费这一因素考虑到光储系统运行优化模型中,可以使得光储系统运行优化模型的因素考量更为丰富完整,也更贴近实际应用场景,从而可以更准确地确定出光储系统运行的优化策略,即确定出光储系统运行的最佳控制变量,进而可以降低企业用户的电力运行成本,并提高光储系统运行的经济性。
可选地,根据下述公式(2)确定所述投资费用,所述公式(2)为:
Figure BDA0002603658470000034
其中,
Figure BDA0002603658470000035
所述光伏的安装费用,
Figure BDA0002603658470000036
为所述储能的安装费用,
Figure BDA0002603658470000037
为所述变压器的增容费用,Apv为所述光伏的安装面积,apv为所述光伏的单位面积安装功率,bpv为所述光伏的单位功率价格,
Figure BDA0002603658470000038
为所述储能的安装容量,bbat为所述储能的单位容量价格,
Figure BDA0002603658470000039
为所述变压器的增容功率,btrans为所述变压器的单位增容功率价格。
可选地,根据下述公式(3)确定所述运维费用,所述公式(3)为:
Figure BDA00026036584700000310
其中,Com为所述运维费用,
Figure BDA00026036584700000311
为所述光伏的运维费用,
Figure BDA00026036584700000312
为所述储能的运维费用,
Figure BDA00026036584700000313
为所述变压器的运维费用,Ppv为光伏的发电功率,cpv为所述光伏的单位功率运维费用,
Figure BDA00026036584700000314
为储能的放电功率,cbat为所述储能的单位放电功率运维费用,Ptrans为变压器功率,ctrans为所述变压器的单位功率运维费用。
可选地,根据下述公式(4)确定所述基本电费,所述公式(4)为:
Figure BDA0002603658470000041
其中,
Figure BDA0002603658470000042
为所述基本电费,
Figure BDA0002603658470000043
为按实际用电量申报的基本电费,
Figure BDA0002603658470000044
为按需求用电量申报的基本电费,
Figure BDA0002603658470000045
为按变压器容量申报的基本电费,Xusage表示按实际用电量的申报方式,Xdeclare表示按需求用电量的申报方式,Xtrans表示按变压器容量的申报方式,Xusage、Xdeclare和Xtrans均为大于等于零的整数。
上述技术方案中,通过设置三种基本电费的申报方式(即按实际用电量的申报方式、按需求用电量的申报方式以及按变压器容量的申报方式)来对基本电费进行智能化的优化控制,如此可以使得计算基本电费的申报方式更加丰富、灵活,并可以确定出一种最佳的申报方式来进行计算基本电费,以使计算出的基本电费更具经济性,从而有助于降低企业用户的电力运行成本,并为用户侧光储系统的优化运行提供建议。
可选地,根据下述公式(5)和公式(6)分别确定所述买电费用、所述余电上网收益,所述公式(5)和公式(6)分别为:
Figure BDA0002603658470000046
Figure BDA0002603658470000047
其中,
Figure BDA0002603658470000048
为所述买电费用,
Figure BDA0002603658470000049
为所述余电上网收益,
Figure BDA00026036584700000410
为买电功率,
Figure BDA00026036584700000411
为单位买电功率价格,
Figure BDA00026036584700000412
为卖电功率,
Figure BDA00026036584700000413
为单位卖电功率价格。
可选地,所述根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束,包括:
所述光伏的安装面积的上下限约束为:
Amin≤Apv≤Amax…………………………………………………………………(7)
其中,Apv为所述光伏的安装面积,Amin为所述光伏的安装面积的下限,Amax为所述光伏的安装面积的上限;
所述储能的充放电约束为:
Figure BDA0002603658470000051
其中,Ebat为所述储能的电池放电量,
Figure BDA0002603658470000052
为所述储能的电池额定容量,c为所述储能的充放电倍率,DOD为所述储能的放电深度,
Figure BDA0002603658470000053
为所述储能的放电状态,
Figure BDA0002603658470000054
为所述储能的充电状态;
所述买电功率约束为:
Figure BDA0002603658470000055
其中,
Figure BDA0002603658470000056
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000057
为已有变压器的功率,
Figure BDA0002603658470000058
为变压器的增容功率,b为实际用电量。
可选地,所述基本电费约束包括按实际用电量申报的基本电费约束、按需求用电量申报的基本电费约束和按变压器容量申报的基本电费约束;
所述根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束,包括:
所述光伏的发电功率约束为:
Ppv=Apv*Fpv(1-0.005*(T-25))*ηpv…………………………………(10)
其中,Ppv为光伏的发电功率,Apv为光伏的安装面积,Fpv为光伏的辐照,T为环境温度,ηpv为光伏的效率;
所述功率平衡约束为:
Figure BDA0002603658470000059
其中,Ppv为所述光伏的发电功率,
Figure BDA00026036584700000510
为储能的放电功率,
Figure BDA00026036584700000511
为所述储能的充电功率,
Figure BDA00026036584700000512
为买电功率,
Figure BDA00026036584700000513
为卖电功率,Pload为负荷功率;所述负荷功率是根据历史负荷数据确定的;
所述按实际用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA00026036584700000514
其中,
Figure BDA0002603658470000061
为按实际用电量申报的基本电费,b为实际用电量;
所述按需求用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000062
其中,
Figure BDA0002603658470000063
为按需求用电量申报的基本电费,a为需求用电量,b为所述实际用电量;
所述按变压器容量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000064
其中,
Figure BDA0002603658470000065
为按变压器容量申报的基本电费,
Figure BDA0002603658470000066
为已有变压器的功率,
Figure BDA0002603658470000067
为变压器的增容功率。
上述技术方案中,通过建立等式约束和不等式约束可以针对光储系统运行优化模型进行条件约束,以便能够高效合理地配置光储系统运行的控制变量,并基于等式约束和不等式约束对光储系统运行优化模型进行求解,可以确定出光储系统运行优化模型的最佳控制变量,从而为用户侧光储系统的优化运行提供建议,并有助于降低企业用户的电力运行成本。此外,将变压器的增容费用考虑到光储系统运行优化模型中,并确定出变压器的增容功率,可以使得光储系统运行优化模型的条件因素更丰富完整,也更贴近实际应用场景,从而可以更准确地确定出光储系统运行的优化策略,即确定出光储系统运行的最佳控制变量,且在现有变压器容量的基础上,增加储能系统,可以降低变压器的增容费用。
可选地,所述基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解,包括:
基于所述不等式约束和所述等式约束,使用Cplex对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的申报方式。
上述技术方案中,通过基于不等式约束和等式约束,使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的最佳申报方式,可以实现对光储系统运行的控制变量的主动控制并进行优化,有助于降低企业用户的电力运行成本,从而为用户侧光储系统的优化运行提供建议。
第二方面,本发明实施例还提供了一种用户侧光储系统的配置装置,包括:
获取单元,用于获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益;
处理单元,用于根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型;根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束;根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束;基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解。
可选地,所述处理单元具体用于:
Figure BDA0002603658470000071
其中,Ctotal为所述光储系统的运行总费用,Cinv为所述投资费用,Com为所述运维费用,
Figure BDA0002603658470000072
为所述买电费用,
Figure BDA0002603658470000073
为所述基本电费,
Figure BDA0002603658470000074
为所述余电上网收益。
可选地,所述处理单元具体用于:
Figure BDA0002603658470000075
其中,
Figure BDA0002603658470000076
所述光伏的安装费用,
Figure BDA0002603658470000077
为所述储能的安装费用,
Figure BDA0002603658470000078
为所述变压器的增容费用,Apv为所述光伏的安装面积,apv为所述光伏的单位面积安装功率,bpv为所述光伏的单位功率价格,
Figure BDA0002603658470000079
为所述储能的安装容量,bbat为所述储能的单位容量价格,
Figure BDA0002603658470000081
为所述变压器的增容功率,btrans为所述变压器的单位增容功率价格。
可选地,所述处理单元具体用于:
Figure BDA0002603658470000082
其中,Com为所述运维费用,
Figure BDA0002603658470000083
为所述光伏的运维费用,
Figure BDA0002603658470000084
为所述储能的运维费用,
Figure BDA0002603658470000085
为所述变压器的运维费用,Ppv为光伏的发电功率,cpv为所述光伏的单位功率运维费用,
Figure BDA0002603658470000086
为储能的放电功率,cbat为所述储能的单位放电功率运维费用,Ptrans为变压器功率,ctrans为所述变压器的单位功率运维费用。
可选地,所述处理单元具体用于:
Figure BDA0002603658470000087
其中,
Figure BDA0002603658470000088
为所述基本电费,
Figure BDA0002603658470000089
为按实际用电量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700000810
为按需求用电量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700000811
为按变压器容量申报的基本电费,Xusage表示按实际用电量的申报方式,Xdeclare表示按需求用电量的申报方式,Xtrans表示按变压器容量的申报方式,Xusage、Xdeclare和Xtrans均为大于等于零的整数。
可选地,所述处理单元具体用于:
Figure BDA00026036584700000812
Figure BDA00026036584700000813
其中,
Figure BDA00026036584700000814
为所述买电费用,
Figure BDA00026036584700000815
为所述余电上网收益,
Figure BDA00026036584700000816
为买电功率,
Figure BDA00026036584700000817
为单位买电功率价格,
Figure BDA00026036584700000818
为卖电功率,
Figure BDA00026036584700000819
为单位卖电功率价格。
可选地,所述处理单元具体用于:
所述光伏的安装面积的上下限约束为:
Amin≤Apv≤Amax…………………………………………………………………(7)
其中,Apv为所述光伏的安装面积,Amin为所述光伏的安装面积的下限,Amax为所述光伏的安装面积的上限;
所述储能的充放电约束为:
Figure BDA0002603658470000091
其中,Ebat为所述储能的电池放电量,
Figure BDA0002603658470000092
为所述储能的电池额定容量,c为所述储能的充放电倍率,DOD为所述储能的放电深度,
Figure BDA0002603658470000093
为所述储能的放电状态,
Figure BDA0002603658470000094
为所述储能的充电状态;
所述买电功率约束为:
Figure BDA0002603658470000095
其中,
Figure BDA0002603658470000096
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000097
为已有变压器的功率,
Figure BDA0002603658470000098
为变压器的增容功率,b为实际用电量。
可选地,述基本电费约束包括按实际用电量申报的基本电费约束、按需求用电量申报的基本电费约束和按变压器容量申报的基本电费约束;
所述处理单元具体用于:
所述光伏的发电功率约束为:
Ppv=Apv*Fpv(1-0.005*(T-25))*ηpv…………………………………(10)
其中,Ppv为光伏的发电功率,Apv为光伏的安装面积,Fpv为光伏的辐照,T为环境温度,ηpv为光伏的效率;
所述功率平衡约束为:
Figure BDA0002603658470000099
其中,Ppv为所述光伏的发电功率,
Figure BDA00026036584700000910
为储能的放电功率,
Figure BDA00026036584700000911
为所述储能的充电功率,
Figure BDA00026036584700000912
为买电功率,
Figure BDA00026036584700000913
为卖电功率,Pload为负荷功率;所述负荷功率是根据历史负荷数据确定的;
所述按实际用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000101
其中,
Figure BDA0002603658470000102
为按实际用电量申报的基本电费,b为实际用电量;
所述按需求用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000103
其中,
Figure BDA0002603658470000104
为按需求用电量申报的基本电费,a为需求用电量,b为所述实际用电量;
所述按变压器容量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000105
其中,
Figure BDA0002603658470000106
为按变压器容量申报的基本电费,
Figure BDA0002603658470000107
为已有变压器的功率,
Figure BDA0002603658470000108
为变压器的增容功率。
可选地,所述处理单元具体用于:
基于所述不等式约束和所述等式约束,使用Cplex对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的申报方式。
第三方面,本发明实施例提供一种计算设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于调用所述存储器中存储的计算机程序,按照获得的程序执行用户侧光储系统的配置方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序,所述计算机可执行程序用于使计算机执行用户侧光储系统的配置方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,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一种系统架构的示意图;
图2为本发明实施例提供的一种用户侧光储系统的配置方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的第一个实施例的光储系统运行优化模型的最优解的曲线示意图;
图4为本发明实施例提供的第二个实施例的光储系统运行优化模型的最优解的曲线示意图;
图5为本发明实施例提供的第三个实施例的光储系统运行优化模型的最优解的曲线示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种用户侧光储系统的配置方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的一种用户侧光储系统的配置装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种系统架构。如图1所示,该系统架构可以为服务器100,包括处理器110、通信接口120和存储器130。
其中,通信接口120用于与终端设备进行通信,收发该终端设备传输的信息,实现通信。
处理器110是服务器100的控制中心,利用各种接口和线路连接整个服务器100的各个部分,通过运行或执行存储在存储器130内的软件程序/或模块,以及调用存储在存储器130内的数据,执行服务器100的各种功能和处理数据。可选地,处理器110可以包括一个或多个处理单元。
存储器130可用于存储软件程序以及模块,处理器110通过运行存储在存储器130的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器130可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据业务处理所创建的数据等。此外,存储器130可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
需要说明的是,上述图1所示的结构仅是一种示例,本发明实施例对此不做限定。
基于上述描述,图2示例性的示出了本发明实施例提供的一种用户侧光储系统的配置方法的流程,该流程可以由用户侧光储系统的配置装置执行。
如图2所示,该流程具体包括:
步骤201,获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益。
本发明实施例中,该用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益是为后续建立光储系统运行优化模型所用到的参数。
步骤202,根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型。
本发明实施例中,由于目前对于大工业用电实行两部制分时电价,它将电价分为基本电价和电度电价两部分,其中基本电价按照工业企业的变压器容量、最大需量(一个月中每15min平均负荷的最大值)、按实际用量申报按月收取;电度电价按照实际耗电量收取,并结合用电时间分为峰时、平时和谷时。通常情况下,一天中工业用户仅在相对短的时间间隔内运行大功率电力设备。在现行工业电价的机制下,高峰负荷的额外成本以需量电费的形式传递给用户。通过减少短时间内负荷高峰的峰值来降低需量电费,可在工业用户侧配置储能调控需量,提高用户收益。因为按照变压器容量申报的方式,储能降低需量对基本电费的降低没有影响。基于此背景下,本发明实施例以分布式光伏系统和用户侧储能系统全寿命周期内总的年均化成本最优为目标函数的优化模型,并综合考虑了变压器增容、光伏自发自用、余电上网收益、基本电费模式选择、峰谷套利收益、全寿命周期成本等因素。此外,结合工业厂区现有变压器容量,在增加储能系统后,可以降低变压器的增容费用。因此,本发明实施例根据用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型。其中,该光储系统运行优化模型的目标函数为:
Figure BDA0002603658470000131
其中,Ctotal为光储系统的运行总费用,Cinv为投资费用,Com为运维费用,
Figure BDA0002603658470000132
为买电费用,
Figure BDA0002603658470000133
为基本电费,
Figure BDA0002603658470000134
为余电上网收益。
对于目标函数中的投资费用可以根据下述公式(2)来确定,公式(2)具体为:
Figure BDA0002603658470000135
其中,
Figure BDA0002603658470000136
光伏的安装费用,
Figure BDA0002603658470000137
为储能的安装费用,
Figure BDA0002603658470000138
为变压器的增容费用,Apv为光伏的安装面积,该光伏的安装面积是根据对目标函数进行求解得到的,apv为光伏的单位面积安装功率,根据工程经验(即根据实际屋顶踏勘结果,评估每平米的面积安装容量),一般设为0.1kW/m2,bpv为光伏的单位功率价格,根据工程经验,一般为3000元/kW,
Figure BDA0002603658470000139
为储能的安装容量,该储能的安装容量是根据对目标函数进行求解得到的,bbat为储能的单位容量价格,根据工程经验,一般为1500元/kW·h,
Figure BDA00026036584700001310
为变压器的增容功率,该变压器的增容功率是根据对目标函数进行求解得到的,btrans为变压器的单位增容功率价格,根据工程经验,一般为2000元/kW。
对于目标函数中的运维费用可以根据下述公式(3)来确定,公式(3)具体为:
Figure BDA0002603658470000141
其中,Com为运维费用,
Figure BDA0002603658470000142
为光伏的运维费用,
Figure BDA0002603658470000143
为储能的运维费用,
Figure BDA0002603658470000144
为变压器的运维费用,Ppv为光伏的发电功率,cpv为光伏的单位功率运维费用,根据工程经验,一般为0.01元/kW·h,
Figure BDA0002603658470000145
为储能的放电功率,cbat为储能的单位放电功率运维费用,根据工程经验,一般为0.01元/kW·h,Ptrans为变压器的功率,ctrans为变压器的单位功率运维费用,根据工程经验,一般为0.015元/kW·h。
需要说明的是,运维费用中,光伏的度电维护费用的值是根据工程经验中评估一年的发电量需要投入的运维人力物力,得出每度电需要的费用。储能的度电维护费用的值是根据工程经验中评估一年的放电量需要投入的运维人力物力,得出每放一度电需要的费用。变压器的度电维护费用的值是根据工程经验中评估一年的在联络线上流过的点量以及需要投入的变压器运维人力物力,得出每流过一度电需要的费用。
对于目标函数中的基本电费可以根据下述公式(4)来确定,公式(4)具体为:
Figure BDA0002603658470000146
其中,
Figure BDA0002603658470000147
为基本电费,
Figure BDA0002603658470000148
为按实际用电量申报的基本电费,
Figure BDA0002603658470000149
为按需求用电量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700001410
为按变压器容量申报的基本电费,Xusage表示按实际用电量的申报方式,Xdeclare表示按需求用电量的申报方式,Xtrans表示按变压器容量的申报方式,Xusage、Xdeclare和Xtrans均为大于等于零的整数。
通过设置三种基本电费的申报方式(即按实际用电量的申报方式、按需求用电量的申报方式以及按变压器容量的申报方式)来对基本电费进行智能化的优化控制,如此可以使得计算基本电费的申报方式更加丰富、灵活,并可以确定出一种最佳的申报方式来进行计算基本电费,以使计算出的基本电费更具经济性,从而有助于降低企业用户的电力运行成本,并为用户侧光储系统的优化运行提供建议。
对于目标函数中的买电费用、余电上网收益分别可以根据下述公式(5)和(6)来确定,公式(5)、公式(6)具体为:
Figure BDA0002603658470000151
Figure BDA0002603658470000152
其中,
Figure BDA0002603658470000153
为买电费用,
Figure BDA0002603658470000154
为余电上网收益,
Figure BDA0002603658470000155
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000156
为单位买电功率价格,
Figure BDA0002603658470000157
为卖电功率,
Figure BDA0002603658470000158
为单位卖电功率价格。
需要说明的是,电网的单位买电功率价格和单位卖电功率价格具体以电力公司公布的最新数据为准。
步骤203,根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束。
本发明实施例中,针对光储系统运行优化模型的目标函数,建立目标函数的不等式约束条件,以便在合理的条件范围内确定出目标函数的最佳控制变量,从而提高光储系统运行的经济性。不等式约束条件可以包括光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束。
其中,光伏的安装面积的上下限约束为:
Amin≤Apv≤Amax…………………………………………………………………(7)
其中,Apv为光伏的安装面积,Amin为光伏的安装面积的下限,Amax为光伏的安装面积的上限。此外,光伏的安装面积的上限和下限可以由用户自己定义,下限一般设置为0,上限一般设置为屋顶安装的实际最大面积。
储能的充放电约束为:
Figure BDA0002603658470000161
其中,Ebat为储能的电池放电量,
Figure BDA0002603658470000162
为储能的电池额定容量,c为储能的充放电倍率,DOD为储能的放电深度,
Figure BDA0002603658470000163
为储能的放电状态,
Figure BDA0002603658470000164
为储能的充电状态。
买电功率约束为:
Figure BDA0002603658470000165
其中,
Figure BDA0002603658470000166
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000167
为已有变压器的功率,
Figure BDA0002603658470000168
为变压器的增容功率,该变压器的增容功率是根据对目标函数进行求解得到的,b为实际用电量。
需要说明的是,通过将变压器的增容费用考虑到光储系统运行优化模型中,并确定出变压器的增容功率,可以使得光储系统运行优化模型的条件因素更丰富完整,也更贴近实际应用场景,从而可以更准确地确定出光储系统运行的优化策略,即确定出光储系统运行的最佳控制变量。此外,在现有变压器容量的基础上,增加储能系统,可以降低变压器的增容费用。
步骤204,根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束。
本发明实施例中,针对光储系统运行优化模型的目标函数,建立目标函数的等式约束条件,以便在合理的条件范围内确定出目标函数的最佳控制变量,从而提高光储系统运行的经济性。等式约束条件可以包括功率平衡约束、基本电费约束和光伏的发电功率约束。其中,基本电费约束可以包括按实际用电量申报的基本电费约束、按需求用电量申报的基本电费约束和按变压器容量申报的基本电费约束。
其中,光伏的发电功率约束为:
Ppv=Apv*Fpv(1-0.005*(T-25))*ηpv…………………………………(10)
其中,Ppv为光伏的发电功率,该光伏的发电功率是根据对目标函数进行求解得到的,Apv为光伏的安装面积,Fpv为光伏的辐照,T为环境温度,ηpv为光伏的效率。此外,光伏辐照、环境温度的数据来自于资源数据库,光伏的效率为光伏厂家提供的效率。
功率平衡约束为:
Figure BDA0002603658470000171
其中,Ppv为光伏的发电功率,
Figure BDA0002603658470000172
为储能的放电功率,
Figure BDA0002603658470000173
为储能的充电功率,该储能的充放电功率是根据对目标函数进行求解得到的,
Figure BDA0002603658470000174
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000175
为卖电功率,该买电功率和卖电功率是根据对目标函数进行求解得到的,Pload为负荷功率;负荷功率是根据历史负荷数据确定的,具体地,需要预测的下一个月的负荷功率是根据历史的预设时段的负荷数据确定的。其中,预设时段可以根据经验设置,该预设时段可以为一个月内或两个月内等,具体不作限制。
按实际用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000176
其中,
Figure BDA0002603658470000177
为按实际用电量申报的基本电费,b为实际用电量。此外,按实际用量申报的基本电费可以按照42元/kW计算。
按需求用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000178
其中,
Figure BDA0002603658470000179
为按需求用电量申报的基本电费,a为需求用电量,b为实际用电量。此外,工业大用户每月都需要在月初向电力公司的营销部门上报最大需量值,根据需量计费规则,比如以上海市电费规定为例,申报容量的1.05倍以下按照42元/kW,超过申报容量的1.05倍按照84元/kW。
按变压器容量申报的基本电费约束为:
Figure BDA00026036584700001710
其中,
Figure BDA00026036584700001711
为按变压器容量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700001712
为已有变压器的功率,
Figure BDA0002603658470000181
为变压器的增容功率。此外,按照变压器容量申报的方式,依据上海市电力公司规定,变压器容量电费28元/kW。
需要说明的是,对于按需求用电量申报的基本电费约束中的分段约束,在对光储系统运行模型进行优化时,需要引入极大值M和极小值ε,对按需求用电量申报的基本电费约束进行优化分解,也就是将按需求用电量申报的基本电费约束的公式转换为下述公式(15)进行求解,公式(15)具体为:
Figure BDA0002603658470000182
其中,a为需求用电量,b为实际用电量,M为极大值,ε为极小值,δ为0或1的值。
步骤205,基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解。
本发明实施例中,基于不等式约束和等式约束,使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的最佳申报方式,可以实现对光储系统运行的控制变量的主动控制并进行优化,有助于降低企业用户的电力运行成本,从而为用户侧光储系统的优化运行提供建议。
具体地,在建立好目标函数的不等式约束和等式约束之后,可以采用储能削峰填谷控制策略和/或储能降低需量控制策略对光储系统运行优化模型进行优化,然后使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的最佳申报方式。
其中,储能削峰填谷控制策略主要为:
电网的买电电价
Figure BDA0002603658470000183
是分时电价,电价每一个时刻存在差异,夜间电价比较低,白天电价比较高,要保证
Figure BDA0002603658470000191
值最小,就需要使得
Figure BDA0002603658470000192
变小。
Figure BDA0002603658470000193
在功率平衡等式中
Figure BDA0002603658470000194
Figure BDA0002603658470000195
假设Ppv
Figure BDA0002603658470000196
固定不变,需要
Figure BDA0002603658470000197
Figure BDA0002603658470000198
的值越小,这就会驱使优化算法让储能的电池在电价低的时候充电,在电价高的时候放电,从而使得买电费用最低。
储能降低需量控制策略主要为:
目标函数
Figure BDA0002603658470000199
除了在电价高的时刻通过放电减少电费的支出外,也可以通过削减需量的值减少基本电费的支出,
Figure BDA00026036584700001910
基本电费的选择模式有3种,这3种模式会在这一时刻分别比较降低基本电费的收入和在该时刻通过储能放电量的电费哪一个最优,在比较之后可以选择出一种基本电费的模式,这种电费的选择模式会对基本电费的模式确定有直接的影响。
此外,在具体实施过程中,根据电力公司公布的电价设置卖电价格为0.4元,设置买电价格设置为[0.345 0.345 0.345 0.345 0.345 0.345 0.708 0.708 0 0 1.1590.708 0.708 0.708 0.708 0.708 0.708 0 0 0 0.708]。
本发明的第一个实施例,基于不等式约束、等式约束以及买电价格和卖电价格,向光储系统运行优化模型中输入典型电力负荷1:[10.9 10.9 9.5 9.5 32.7 50 55 50 4243 49.5 53.3 69.1 51.9 41.8 39.7 40.9 65.8 123.1 100.3 67.6 48 30 20.4 10.910.9 9.5 9.5 32.7 50 55 50 42 43 49.5 53.3 69.1 51.9 41.8 39.7 40.9 65.8123.1 100.3 67.6 48 30 20.4],并使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解,计算出的配置结果为:变压器的增容功率57.22kW,原有变压器的功率为50kW,最大需求用电量申报的功率为107.22kW,光伏的安装面积为917.55m2,储能的安装容量为100kW·h,基本电费的选择结果为按实际用量申报的方式。具体地,计算出的光储系统运行优化模型的最优解的曲线可以如图3所示。其中,典型电力负荷1的数据为某两天内每小时采集的电力负荷数据。
本发明的第二个实施例,基于不等式约束、等式约束以及买电价格和卖电价格,向光储系统运行优化模型中输入典型电力负荷2:[20.9 30.9 19.5 19.5 32.7 50 55 50 4243 49.5 53.3 69.1 51.9 41.8 39.7 40.9 65.8 123.1 100.3 67.6 48 30 20.4 10.920.9 19.5 59.5 42.7 40 35 50 46.2 47.3 54.5 58.63 76.01 77.09 55.98 43.6734.99 65.8 123.1 100.3 67.6 48 30 20.4],并使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解。按照需求用电量105kW申报基本电费,计算出的配置结果为:变压器的增容功率为51.644kW,最大需求用电量为1110.25kW,光伏的安装面积917.55m2,储能的安装容量为100kW·h,基本电费选择模式为按需求用电量申报的方式。具体地,计算出的光储系统运行优化模型的最优解的曲线可以如图4所示。其中,典型电力负荷2的数据为某两天内每小时采集的电力负荷数据。
本发明的第三个实施例,基于不等式约束、等式约束以及买电价格和卖电价格,向光储系统运行优化模型中输入典型电力负荷3:[10.9 10.9 9.5 9.5 32.7 50 55 50 4243 49.5 53.3 169.1 51.9 41.8 39.7 40.9 165.8 223.1 200.3 167.6 148 130 120.410.9 10.9 9.5 9.5 32.7 50 155 150 146.2 147.3 154.5 158.63 76.01 57.09 45.9843.67 44.99 65.8 123.1 100.3 67.6 48 30 20.4],并使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解,计算出的配置结果为:最大需求用电量为174kW,现有变压器容量为200kW,储能的安装容量为100kW·h,基本电费选择模式为按变压器容量申报的方式。具体地,计算出的光储系统运行优化模型的最优解的曲线可以如图5所示。其中,典型电力负荷3的数据为某两天内每小时采集的电力负荷数据。
为了更好的解释本发明用户侧光储系统的配置方法的实施例,下面通过具体的实施场景描述本发明实施例提供的另一种用户侧光储系统的配置方法的流程。
如图6所示,该流程包括以下步骤:
步骤601,根据历史负荷数据确定下一个月的电力负荷。
根据历史的预设时段的负荷数据确定下一个月的负荷功率。其中,预设时段可以根据经验设置,该预设时段可以为一个月内或两个月内等,具体不作限制。
步骤602,获取电力公司的买电价格和卖电价格。
根据电力公司公布的最新电价数据获取电力公司的买电价格和卖电价格。
步骤603,获取光伏、储能以及变压器的度电运维费用。
光伏的度电维护费用的值是根据工程经验中评估一年的发电量需要投入的运维人力物力,得出每度电需要的费用。储能的度电维护费用的值是根据工程经验中评估一年的放电量需要投入的运维人力物力,得出每放一度电需要的费用。变压器的度电维护费用的值是根据工程经验中评估一年的在联络线上流过的点量以及需要投入的变压器运维人力物力,得出每流过一度电需要的费用。
步骤604,获取光伏组件的效率,并定义光伏的安装面积的上下限。
根据光伏厂家提供的效率获取光伏组件的效率,并根据用户的需求定义光伏的安装面积的上下限。
步骤605,建立以分布式光伏和用户侧储能系统的年均化成本最优为目标的目标函数优化模型。
步骤606,建立目标函数优化模型的不等式约束函数。
步骤607,建立目标函数优化模型的等式约束函数。
步骤608,储能削峰填谷控制策略。
步骤609,储能降低需量控制策略。
步骤610,使用Cplex对目标函数优化模型进行求解。
基于不等式约束和等式约束,使用Cplex对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的最佳申报方式。
上述实施例表明,通过根据投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型,即构建光储系统运行优化目标函数,并综合考虑光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束、买电功率约束、光伏的发电功率约束、功率平衡约束以及基本电费约束等因素对光储系统运行优化目标函数的影响,再基于不等式约束和等式约束,对光储系统运行优化模型进行求解,确定出光储系统运行优化模型的最优解,可以实现对光储系统运行的控制变量的主动控制并进行优化,有助于降低企业用户的电力运行成本,从而为用户侧光储系统的优化运行提供建议,进而可以解决现有技术中未将基本电费考虑到光储系统运行模型中的问题,并提高光储系统运行的经济性。
基于相同的技术构思,图7示例性的示出了本发明实施例提供的一种数字证书安装的验证装置,该装置可以执行数字证书安装的验证方法的流程。
如图7所示,该装置包括:
获取单元701,用于获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益;
处理单元702,用于根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型;根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束;根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束;基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解。
可选地,所述处理单元702具体用于:
Figure BDA0002603658470000221
其中,Ctotal为所述光储系统的运行总费用,Cinv为所述投资费用,Com为所述运维费用,
Figure BDA0002603658470000222
为所述买电费用,
Figure BDA0002603658470000223
为所述基本电费,
Figure BDA0002603658470000224
为所述余电上网收益。
可选地,所述处理单元702具体用于:
Figure BDA0002603658470000225
其中,
Figure BDA0002603658470000231
所述光伏的安装费用,
Figure BDA0002603658470000232
为所述储能的安装费用,
Figure BDA0002603658470000233
为所述变压器的增容费用,Apv为所述光伏的安装面积,apv为所述光伏的单位面积安装功率,bpv为所述光伏的单位功率价格,
Figure BDA0002603658470000234
为所述储能的安装容量,bbat为所述储能的单位容量价格,
Figure BDA0002603658470000235
为所述变压器的增容功率,btrans为所述变压器的单位增容功率价格。
可选地,所述处理单元702具体用于:
Figure BDA0002603658470000236
其中,Com为所述运维费用,
Figure BDA0002603658470000237
为所述光伏的运维费用,
Figure BDA0002603658470000238
为所述储能的运维费用,
Figure BDA0002603658470000239
为所述变压器的运维费用,Ppv为光伏的发电功率,cpv为所述光伏的单位功率运维费用,
Figure BDA00026036584700002310
为储能的放电功率,cbat为所述储能的单位放电功率运维费用,Ptrans为变压器功率,ctrans为所述变压器的单位功率运维费用。
可选地,所述处理单元702具体用于:
Figure BDA00026036584700002311
其中,
Figure BDA00026036584700002312
为所述基本电费,
Figure BDA00026036584700002313
为按实际用电量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700002314
为按需求用电量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700002315
为按变压器容量申报的基本电费,Xusage表示按实际用电量的申报方式,Xdeclare表示按需求用电量的申报方式,Xtrans表示按变压器容量的申报方式,Xusage、Xdeclare和Xtrans均为大于等于零的整数。
可选地,所述处理单元702具体用于:
Figure BDA00026036584700002316
Figure BDA00026036584700002317
其中,
Figure BDA00026036584700002318
为所述买电费用,
Figure BDA00026036584700002319
为所述余电上网收益,
Figure BDA00026036584700002320
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000241
为单位买电功率价格,
Figure BDA0002603658470000242
为卖电功率,
Figure BDA0002603658470000243
为单位卖电功率价格。
可选地,所述处理单元702具体用于:
所述光伏的安装面积的上下限约束为:
Amin≤Apv≤Amax…………………………………………………………………(7)
其中,Apv为所述光伏的安装面积,Amin为所述光伏的安装面积的下限,Amax为所述光伏的安装面积的上限;
所述储能的充放电约束为:
Figure BDA0002603658470000244
其中,Ebat为所述储能的电池放电量,
Figure BDA0002603658470000245
为所述储能的电池额定容量,c为所述储能的充放电倍率,DOD为所述储能的放电深度,
Figure BDA0002603658470000246
为所述储能的放电状态,
Figure BDA0002603658470000247
为所述储能的充电状态;
所述买电功率约束为:
Figure BDA0002603658470000248
其中,
Figure BDA0002603658470000249
为买电功率,
Figure BDA00026036584700002410
为已有变压器的功率,
Figure BDA00026036584700002411
为变压器的增容功率,b为实际用电量。
可选地,述基本电费约束包括按实际用电量申报的基本电费约束、按需求用电量申报的基本电费约束和按变压器容量申报的基本电费约束;
所述处理单元702具体用于:
所述光伏的发电功率约束为:
Ppv=Apv*Fpv(1-0.005*(T-25))*ηpv…………………………………(10)
其中,Ppv为光伏的发电功率,Apv为光伏的安装面积,Fpv为光伏的辐照,T为环境温度,ηpv为光伏的效率;
所述功率平衡约束为:
Figure BDA0002603658470000251
其中,Ppv为所述光伏的发电功率,
Figure BDA0002603658470000252
为储能的放电功率,
Figure BDA0002603658470000253
为所述储能的充电功率,
Figure BDA0002603658470000254
为买电功率,
Figure BDA0002603658470000255
为卖电功率,Pload为负荷功率;所述负荷功率是根据历史负荷数据确定的;
所述按实际用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000256
其中,
Figure BDA0002603658470000257
为按实际用电量申报的基本电费,b为实际用电量;
所述按需求用电量申报的基本电费约束为:
Figure BDA0002603658470000258
其中,
Figure BDA0002603658470000259
为按需求用电量申报的基本电费,a为需求用电量,b为所述实际用电量;
所述按变压器容量申报的基本电费约束为:
Figure BDA00026036584700002510
其中,
Figure BDA00026036584700002511
为按变压器容量申报的基本电费,
Figure BDA00026036584700002512
为已有变压器的功率,
Figure BDA00026036584700002513
为变压器的增容功率。
可选地,所述处理单元702具体用于:
基于所述不等式约束和所述等式约束,使用Cplex对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的申报方式。
基于相同的技术构思,本发明实施例提供一种计算设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于调用所述存储器中存储的计算机程序,按照获得的程序执行用户侧光储系统的配置方法。
基于相同的技术构思,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序,所述计算机可执行程序用于使计算机执行用户侧光储系统的配置方法。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种用户侧光储系统的配置方法,其特征在于,包括:
获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益;
根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型;
根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束;
根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束;
基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型,包括:
Figure FDA0002603658460000011
其中,Ctotal为所述光储系统的运行总费用,Cinv为所述投资费用,Com为所述运维费用,
Figure FDA0002603658460000012
为所述买电费用,
Figure FDA0002603658460000013
为所述基本电费,
Figure FDA0002603658460000014
为所述余电上网收益。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据下述公式(2)确定所述投资费用,所述公式(2)为:
Figure FDA0002603658460000015
其中,
Figure FDA0002603658460000016
所述光伏的安装费用,
Figure FDA0002603658460000017
为所述储能的安装费用,
Figure FDA0002603658460000018
为所述变压器的增容费用,Apv为所述光伏的安装面积,apv为所述光伏的单位面积安装功率,bpv为所述光伏的单位功率价格,
Figure FDA0002603658460000021
为所述储能的安装容量,bbat为所述储能的单位容量价格,
Figure FDA0002603658460000022
为所述变压器的增容功率,btrans为所述变压器的单位增容功率价格。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据下述公式(3)确定所述运维费用,所述公式(3)为:
Figure FDA0002603658460000023
其中,Com为所述运维费用,
Figure FDA0002603658460000024
为所述光伏的运维费用,
Figure FDA0002603658460000025
为所述储能的运维费用,
Figure FDA0002603658460000026
为所述变压器的运维费用,Ppv为光伏的发电功率,cpv为所述光伏的单位功率运维费用,
Figure FDA0002603658460000027
为储能的放电功率,cbat为所述储能的单位放电功率运维费用,Ptrans为变压器功率,ctrans为所述变压器的单位功率运维费用。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据下述公式(4)确定所述基本电费,所述公式(4)为:
Figure FDA0002603658460000028
其中,
Figure FDA0002603658460000029
为所述基本电费,
Figure FDA00026036584600000210
为按实际用电量申报的基本电费,
Figure FDA00026036584600000211
为按需求用电量申报的基本电费,
Figure FDA00026036584600000212
为按变压器容量申报的基本电费,Xusage表示按实际用电量的申报方式,Xdeclare表示按需求用电量的申报方式,Xtrans表示按变压器容量的申报方式,Xusage、Xdeclare和Xtrans均为大于等于零的整数。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据下述公式(5)和公式(6)分别确定所述买电费用、所述余电上网收益,所述公式(5)和公式(6)分别为:
Figure FDA0002603658460000031
Figure FDA0002603658460000032
其中,
Figure FDA0002603658460000033
为所述买电费用,
Figure FDA0002603658460000034
为所述余电上网收益,
Figure FDA0002603658460000035
为买电功率,
Figure FDA0002603658460000036
为单位买电功率价格,
Figure FDA0002603658460000037
为卖电功率,
Figure FDA0002603658460000038
为单位卖电功率价格。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束,包括:
所述光伏的安装面积的上下限约束为:
Amin≤Apv≤Amax…………………………………………………………………(7)
其中,Apv为所述光伏的安装面积,Amin为所述光伏的安装面积的下限,Amax为所述光伏的安装面积的上限;
所述储能的充放电约束为:
Figure FDA0002603658460000039
其中,Ebat为所述储能的电池放电量,
Figure FDA00026036584600000310
为所述储能的电池额定容量,c为所述储能的充放电倍率,DOD为所述储能的放电深度,
Figure FDA00026036584600000311
为所述储能的放电状态,
Figure FDA00026036584600000312
为所述储能的充电状态;
所述买电功率约束为:
Figure FDA00026036584600000313
其中,
Figure FDA00026036584600000314
为买电功率,
Figure FDA00026036584600000315
为已有变压器的功率,
Figure FDA00026036584600000316
为变压器的增容功率,b为实际用电量。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基本电费约束包括按实际用电量申报的基本电费约束、按需求用电量申报的基本电费约束和按变压器容量申报的基本电费约束;
所述根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束,包括:
所述光伏的发电功率约束为:
Ppv=Apv*Fpv(1-0.005*(T-25))*ηpv…………………………………(10)
其中,Ppv为光伏的发电功率,Apv为光伏的安装面积,Fpv为光伏的辐照,T为环境温度,ηpv为光伏的效率;
所述功率平衡约束为:
Figure FDA0002603658460000041
其中,Ppv为所述光伏的发电功率,
Figure FDA0002603658460000042
为储能的放电功率,
Figure FDA0002603658460000043
为所述储能的充电功率,
Figure FDA0002603658460000044
为买电功率,
Figure FDA0002603658460000045
为卖电功率,Pload为负荷功率;所述负荷功率是根据历史负荷数据确定的;
所述按实际用电量申报的基本电费约束为:
Figure FDA0002603658460000046
其中,
Figure FDA0002603658460000047
为按实际用电量申报的基本电费,b为实际用电量;
所述按需求用电量申报的基本电费约束为:
Figure FDA0002603658460000048
其中,
Figure FDA0002603658460000049
为按需求用电量申报的基本电费,a为需求用电量,b为所述实际用电量;
所述按变压器容量申报的基本电费约束为:
Figure FDA00026036584600000410
其中,
Figure FDA00026036584600000411
为按变压器容量申报的基本电费,
Figure FDA00026036584600000412
为已有变压器的功率,
Figure FDA00026036584600000413
为变压器的增容功率。
9.如权利要求1至8任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解,包括:
基于所述不等式约束和所述等式约束,使用Cplex对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统的光伏的安装面积、光伏的发电功率、储能的安装容量、储能的充放电功率、买电功率、卖电功率、变压器的增容功率以及基本电费的申报方式。
10.一种用户侧光储系统的配置装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益;
处理单元,用于根据所述用户侧光储系统的投资费用、运维费用、买电费用、基本电费和余电上网收益构建光储系统运行优化模型;根据光伏的安装面积的上下限约束、储能的充放电约束和买电功率约束建立不等式约束;根据功率平衡约束、基本电费约束和所述光伏的发电功率约束建立等式约束;基于所述不等式约束和所述等式约束,对所述光储系统运行优化模型进行求解,确定出所述光储系统运行优化模型的解。
11.一种计算设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于调用所述存储器中存储的计算机程序,按照获得的程序执行权利要求1至9任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序,所述计算机可执行程序用于使计算机执行权利要求1至9任一项所述的方法。
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