CN114912722A - 一种电池储能装置的运行安排方法、装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池储能装置运行安排技术领域,公开了一种电池储能装置的运行安排方法、装置和电子设备,方法包括:响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型;获取电池储能装置接入电网后的运行参数;根据电池储能装置在电网中的运行特性,确定运行安排模型的运行约束条件;基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下求解运行安排模型,输出最优运行安排结果。通过该运行安排模型得到的电池储能装置运行安排,可以适应电力现货市场的波动,减少储能资源的浪费,提高了储能的资源利用率及运行效益。
Description
技术领域
本发明涉及电池储能装置运行安排技术领域,尤其涉及一种电池储能装置的运行安排方法、装置和电子设备。
背景技术
在电力市场环境中,储能电站中电池储能装置的充放电运行安排对储能利用率有重大影响。传统的电池储能装置运行安排基于固定时间的充放电,采用在低价时充电、高价时放电的模式。
随着电力现货市场的普及建设,电价在较短时间内会根据供需关系发生变化,在该情况下,固定时间充放电的模式容易导致电池储能装置充放电不均衡、过充、过放等问题。因此,亟需开发一种新的适合电力市场环境的电池储能装置的充放电运行安排方法,减少储能资源的浪费,提高储能的资源利用率。
发明内容
本发明提供了一种电池储能装置的运行安排方法、装置和电子设备,解决了现有技术在对电池储能装置的充放电运行安排时,难以适应电力现货市场的波动,导致储能的资源利用率较低的技术问题。
本发明第一方面提供了一种电池储能装置的运行安排方法,包括:
响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型;
获取所述电池储能装置接入电网后的运行参数;
根据所述电池储能装置在所述电网中的运行特性,确定所述运行安排模型的运行约束条件;
基于所述运行参数和预设的运行安排周期参数,在所述运行约束条件下求解所述运行安排模型,输出最优运行安排结果。
可选地,所述运行安排模型包括:
为电池单次完整循环寿命损耗,为电池成本,为电池循环寿命次数,为第t时段的电量现货价格,T为时段时长,为电池储能上限,λ为电池自然放电率,为第t时段的电量备用价格,为第t时段的电池充电功率,为第t时段的电池放电功率,为第t时段末的电池储能,F为目标函数,x为运行安排模型中的变量组成的向量,为x的转置向量,为运行安排模型中由向量x的乘数组成的向量的转置向量。
可选地,所述运行参数包括第t时段的电池充电功率、第t时段的电池放电功率、电池额定充电功率、电池额定放电功率、电池充电效率、电池放电效率、电池自然放电率、电池循环寿命次数、电池的储能上限和下限、电池成本、第t时段的电量现货价格、第t时段的电量备用价格、开始时段的初始电池储能和第t时段末的电池储能。
可选地,所述运行特性包括充放电特性和有功特性,所述运行约束条件包括安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件;所述根据所述电池储能装置在所述电网中的运行特性,确定所述运行安排模型的运行约束条件的步骤,包括:
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述充放电特性,确定所述安全约束条件;
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述有功特性,确定所述潮流约束条件;
根据线性规划的决策特性,确定所述线性约束条件;
所述安全约束条件具体为:
所述潮流约束条件具体为:
为电网流入节点i的线路的有功功率,是节点i消耗的有功负荷,是分布式电源流入节点i的有功出力,u为电池的充放电功率,u包括和,和分别为电池充电功率和电池放电功率,为正数,为负数,和分别为电网功率容量的下限和上限,和分别为电池储能装置在电网中的充放电功率的下限和上限;
所述线性约束条件具体为:
可选地,所述运行安排周期参数包括总时段数N、时段时长T和所述总时段数对应的时间段t。
可选地,所述基于所述运行参数和预设的运行安排周期参数,在所述运行约束条件下求解所述运行安排模型,输出最优运行安排结果的步骤,包括:
将所述运行参数和预设的运行安排周期参数输入至所述运行安排模型;
在所述运行约束条件下对所述运行安排模型进行迭代运算,得到迭代结果;
当所述迭代结果收敛时,解析当前时刻的所述迭代结果,得到所述电池储能装置在不同时段的充放电状态;
将所述电池储能装置在不同时段的充放电状态确定为最优运行安排结果。
本发明第二方面提供了一种电池储能装置的运行安排装置,包括:
模型构建模块,用于响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型;
参数获取模块,用于获取所述电池储能装置接入电网后的运行参数;
约束条件确定模块,用于根据所述电池储能装置在所述电网中的运行特性,确定所述运行安排模型的运行约束条件;
运行结果生成模块,基于所述运行参数和预设的运行安排周期参数,在所述运行约束条件下求解所述运行安排模型,输出最优运行安排结果。
可选地,所述运行特性包括充放电特性和有功特性,所述运行约束条件包括安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件;所述约束条件确定模块具体用于:
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述充放电特性,确定所述安全约束条件;
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述有功特性,确定所述潮流约束条件;
根据线性规划的决策特性,确定所述线性约束条件;
所述安全约束条件具体为:
所述潮流约束条件具体为:
为电网流入节点i的线路的有功功率,是节点i消耗的有功负荷,是分布式电源流入节点i的有功出力,u为电池的充放电功率,u包括和,和分别为电池充电功率和电池放电功率,为正数,为负数,和分别为电网功率容量的下限和上限,和分别为电池储能装置在电网中的充放电功率的下限和上限;
所述线性约束条件具体为:
可选地,所述运行结果生成模块具体用于:
将所述运行参数和预设的运行安排周期参数输入至所述运行安排模型;
在所述运行约束条件下对所述运行安排模型进行迭代运算,得到迭代结果;
当所述迭代结果收敛时,解析当前时刻的所述迭代结果,得到所述电池储能装置在不同时段的充放电状态;
将所述电池储能装置在不同时段的充放电状态确定为最优运行安排结果。
本发明第三方面提供了一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如本发明第一方面任一项所述的电池储能装置的运行安排方法的步骤。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明通过响应需求端发送的运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型,再获取电池储能装置接入电网后的运行参数,而为实现运行安排模型运算的可靠性,根据电池储能装置在电网中的运行特性,确定运行安排模型的运行约束条件,基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下求解运行安排模型,并输出最优运行安排结果。通过该运行安排模型得到的电池储能装置运行安排,可以适应电力现货市场的波动,减少储能资源的浪费,提高了储能的资源利用率及运行效益。
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,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,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种电池储能装置的运行安排方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例二提供的一种电池储能装置的运行安排方法的步骤流程图;
图3为本发明实施例二提供的一种电网节点功率平衡示意图;
图4为本发明实施例三提供的一种电池储能装置的运行安排装置的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电池储能装置的运行安排方法、装置和电子设备,用于解决现有技术在对电池储能装置的充放电运行安排时,难以适应电力现货市场的波动,导致储能的资源利用率较低的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。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。
请参阅图1,图1为本发明实施例一提供的一种电池储能装置的运行安排方法的步骤流程图。
本发明提供的一种电池储能装置的运行安排方法,包括:
步骤101、响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型。
运行安排请求是指由能支持电池储能装置充放电运行安排应用的需求端平台所发送的请求信息,具体包括构建运行安排模型的构建指令和运行安排模型的评价目标。运行总效益是指储能电站中电池储能装置投运后给储能电站带来的效益。运行安排模型是指能够适应电力市场环境,根据电池储能装置相关的运行参数可以输出最优的电池储能装置充放电运行安排方案的模型。
当接收到任一支持电池储能装置充放电运行安排应用的需求端平台发送的运行安排请求时,可以对该运行安排请求进行解析,获取到运行安排模型的评价目标为最大化运行总效益,根据构建指令启动构建以最大化运行总效益为目标的运行安排模型。
步骤102、获取电池储能装置接入电网后的运行参数。
运行参数包括但不限于每个时段的电池充电功率、每个时段的电池放电功率、电池额定充电功率、电池额定放电功率、电池充电效率、电池放电效率、电池自然放电率、电池循环寿命次数、电池的储能上限和下限、电池成本、每个时段的电量现货价格、每个时段的电量备用价格、开始时段的初始电池储能和每个时段末的电池储能。
运行安排模型构建完成后,获取在电网中的电池储能装置的相关运行参数,该运行参数可用于完成运行安排模型的运算。
步骤103、根据电池储能装置在电网中的运行特性,确定运行安排模型的运行约束条件。
运行特性包括充放电特性和有功特性。运行约束条件包括安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件。
根据电池储能装置在电网中满足运行的相关特性,可以确定出运行安排模型在运算过程中需满足的运行约束条件。
步骤104、基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下求解运行安排模型,输出最优运行安排结果。
运行安排周期参数包括总时段数N、时段时长T以及与总时段数对应的时间段t。总时段数N可以根据运行安排方案对应的研究周期而设定,优选地,取总时段数N对应的研究周期为一周。时段时长T对应的时间长度,可根据实际需要取15分钟、30分钟或一小时等,以与现货市场价格变动周期相同为最优。时间段t对应总时段数N,例如,当总时段数N对应的研究周期为一周、时段时长T取一小时的时候,则时间段t为(24×7)段数中的第t时段。
最优运行安排结果是指最优的电池储能装置的充放电运行安排方案。
在得到电池储能装置接入电网的运行参数后,结合预设的运行安排周期参数,共同输入至运行安排模型,运行安排模型以最大化运行总效益为目标,在满足约束条件下进行求解,得到电池储能装置在运行安排周期内的充放电状态的运行安排方案。
在本发明实施例中,通过响应需求端发送的运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型,再获取电池储能装置接入电网后的运行参数,而为实现运行安排模型运算的可靠性,根据电池储能装置在电网中的运行特性,确定运行安排模型的运行约束条件,基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下求解运行安排模型,并输出最优运行安排结果。通过该运行安排模型得到的电池储能装置运行安排,可以适应电力现货市场的波动,减少储能资源的浪费,提高了储能的资源利用率及运行效益。
请参阅图2,图2为本发明实施例二提供的一种电池储能装置的运行安排方法的步骤流程图。
本发明提供的一种电池储能装置的运行安排方法,包括:
步骤201、响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型。
运行安排模型具体为:
为电池单次完整循环寿命损耗,为电池成本,为电池循环寿命次数,为蓄电池循环寿命总损耗,为第t时段的电池放电功率,N为总时段数,t为与总时段数N对应的第t时段, T为时段时长,为电池储能上限,为电池自然放电总损耗,λ为电池自然放电率,为第t时段的电量现货价格,为第t时段末的电池储能,E为基础效益,为第t时段的电量备用价格,为第t时段的电池充放电功率,包括和,为第t时段的电池充电功率,为正数,为负数, F为目标函数,x为运行安排模型中的变量组成的向量,为x的转置向量,为运行安排模型中由向量x的乘数组成的向量的转置向量。
步骤202、获取电池储能装置接入电网后的运行参数。
在本发明实施例中,步骤202的具体实施过程与步骤102类似,在此不再赘述。
步骤203、根据电池储能装置在电网中的充放电特性,确定安全约束条件。
充放电特性是指电池储能装置满足的储能充放电模型。
可选地,步骤203包括以下子步骤:
根据能量转换的基本原理,构建初始储能充放电模型为:
将电池储能装置充放电运行损耗作为影响因子,通过中间储能充放电模型可得目标储能充放电模型:
当电池处于充电状态时,目标储能充放电模型具体为:
当电池处于放电状态时,目标储能充放电模型具体为:
当电池处于充放电状态时,目标储能充放电模型为:
步骤204、根据电池储能装置在电网中的有功特性,确定潮流约束条件。
有功特性指电池储能装置接入的电网的电力系统在任意时刻满足的有功率平衡模型。
如图3所示,在电网节点i处有负载、分布式电源DER和电池储能装置BESS。
可选地,步骤204包括以下子步骤:
根据有功功率平衡工作原理,电网节点i处在任意时刻满足的有功率平衡模型为:
为电网流入节点i的线路的有功功率,是节点i消耗的有功负荷,是分布式电源流入节点i的有功出力,u为电池的充放电功率,u包括和,和分别为电池充电功率和电池放电功率,为正数,为负数,和分别为电网功率容量的下限和上限,和分别为电池储能装置在电网中的充放电功率的下限和上限。
对有功率平衡模型进行代入转换运算,可得:
结合前述有功率平衡模型和步骤203中的安全约束条件,可得:
其中,和分别为电池储能装置同时满足充放电特性和有功特性时在电网中的充放电功率的下限和上限,和分别为电池储能装置同时满足充放电特性和有功特性时在电网中的充电功率的下限和上限,和分别为电池储能装置同时满足充放电特性和有功特性时在电网中的放电功率的下限和上限。
步骤205、根据线性规划的决策特性,确定线性约束条件。
线性规划是指线性约束条件下线性目标函数的极值问题。线性规划的决策特性是指线性规划决策变量时的约束条件,包括等式约束条件和不等式约束条件。
可选地,步骤205包括以下子步骤:
根据线性规划的等式约束条件,确定运行安排模型的线性约束条件为:
在具体实现中,目标储能充放电模型在满足线性约束条件时,可得:
在该Aeq的矩阵形式中,和分别对应为和的乘数,1和-1分别对应为和的乘数。在具体满足的运算过程中,x为由、和构成的竖向向量,矩阵中的第一行、第一列的与第一个变量x 1 相乘,矩阵中的第二行、第二列的与第二个变量x 2 相乘,因此和形成向下右倾斜的矩阵形式,而由于和是相邻的,其对应的乘数1和-1相邻向下右倾斜,由此形成上述Aeq的矩阵形式。
步骤206、基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下求解运行安排模型,输出最优运行安排结果。
可选地,步骤206包括以下子步骤:
将运行参数和预设的运行安排周期参数输入至运行安排模型;
在运行约束条件下对运行安排模型进行迭代运算,得到迭代结果;
当迭代结果收敛时,解析当前时刻的迭代结果,得到电池储能装置在不同时段的充放电状态;
将电池储能装置在不同时段的充放电状态确定为最优运行安排结果。
在得到电池储能装置接入电网的运行参数后,结合预设的运行安排周期参数,共同输入至运行安排模型,在满足运行约束条件下进行迭代运算,在满足最大化运行总效益的目标时输出迭代结果,对该迭代结果进行解析,获取该迭代结果对应的电池储能装置在不同时段的充放电状态,并形成最优运行安排结果。
在本发明实施例中,通过响应需求端发送的运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型,再获取电池储能装置接入电网后的运行参数,而为实现运行安排模型运算的可靠性,根据电池储能装置在电网中的充放电特性和有功特性以及线性规划的决策特性,分别确定运行安排模型的安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件,基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下对运行安排模型进行迭代运算,当迭代结果收敛时,解析当前时刻的迭代结果,得到电池储能装置在不同时段的充放电状态并输出最优运行安排结果。通过该运行安排模型得到的电池储能装置运行安排,可以适应电力现货市场的波动,减少储能资源的浪费,提高了储能的资源利用率及运行效益。
请参阅图4,图4为本发明实施例三提供的可用于实现上述实施例所述的电池储能装置的运行安排方法的一种电池储能装置的运行安排装置的结构框图。
本发明实施例提供了一种电池储能装置的运行安排装置,包括:
模型构建模块401,用于响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型。
运行安排请求是指由能支持电池储能装置充放电运行安排应用的需求端平台所发送的请求信息,具体包括构建运行安排模型的构建指令和运行安排模型的评价目标。运行总效益是指储能电站中电池储能装置投运后给储能电站带来的效益。运行安排模型是指能够适应电力市场环境,根据电池储能装置相关的运行参数可以输出最优的电池储能装置充放电运行安排方案的模型。
运行安排模型具体为:
为电池单次完整循环寿命损耗,为电池成本,为电池循环寿命次数,为蓄电池循环寿命总损耗,为第t时段的电池放电功率,N为总时段数,t为与总时段数N对应的第t时段, T为时段时长,为电池储能上限,为电池自然放电总损耗,λ为电池自然放电率,为第t时段的电量现货价格,为第t时段末的电池储能,E为基础效益,为第t时段的电量备用价格,为第t时段的电池充放电功率,包括和,为第t时段的电池充电功率,为正数,为负数, F为目标函数,x为运行安排模型中的变量组成的向量,为x的转置向量,为运行安排模型中由向量x的乘数组成的向量的转置向量。
参数获取模块402,用于获取电池储能装置接入电网后的运行参数。
运行参数具体包括每个时段的电池充电功率、每个时段的电池放电功率、电池额定充电功率、电池额定放电功率、电池充电效率、电池放电效率、电池自然放电率、电池循环寿命次数、电池的储能上限和下限、电池成本、每个时段的电量现货价格、每个时段的电量备用价格、开始时段的初始电池储能和每个时段末的电池储能。
约束条件确定模块403,用于根据电池储能装置在电网中的运行特性,确定运行安排模型的运行约束条件。
运行特性包括充放电特性和有功特性。运行约束条件包括安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件。
运行结果生成模块404,基于运行参数和预设的运行安排周期参数,在运行约束条件下求解运行安排模型,输出最优运行安排结果。
运行安排周期参数包括总时段数N、时段时长T以及与总时段数对应的时间段t。总时段数N可以根据运行安排方案对应的研究周期而设定,优选地,取总时段数N对应的研究周期为一周。时段时长T对应的时间长度,可根据实际需要取15分钟、30分钟或一小时等,以与现货市场价格变动周期相同为最优。时间段t对应总时段数N,例如,当总时段数N对应的研究周期为一周、时段时长T取一小时的时候,则时间段t为(24×7)段数中的第t时段。
最优运行安排结果是指最优的电池储能装置的充放电运行安排方案。
可选地,约束条件确定模块403具体用于:
根据电池储能装置在电网中的充放电特性,确定安全约束条件;
根据电池储能装置在电网中的有功特性,确定潮流约束条件;
根据线性规划的决策特性,确定线性约束条件。
充放电特性是指电池储能装置满足的储能充放电模型。
根据能量转换的基本原理,构建初始储能充放电模型为:
将电池储能装置充放电运行损耗作为影响因子,通过中间储能充放电模型可得目标储能充放电模型:
当电池处于充电状态时,目标储能充放电模型具体为:
当电池处于放电状态时,目标储能充放电模型具体为:
当电池处于充放电状态时,目标储能充放电模型为:
有功特性指电池储能装置接入的电网的电力系统在任意时刻满足的有功率平衡模型。
根据有功功率平衡工作原理,电网节点i处在任意时刻满足的有功率平衡模型为:
为电网流入节点i的线路的有功功率,是节点i消耗的有功负荷,是分布式电源流入节点i的有功出力,u为电池的充放电功率,u包括和,和分别为电池充电功率和电池放电功率,为正数,为负数,和分别为电网功率容量的下限和上限,和分别为电池储能装置在电网中的充放电功率的下限和上限。
对有功率平衡模型进行代入转换运算,可得:
结合前述有功率平衡模型和步骤203中的安全约束条件,可得:
其中,和分别为电池储能装置同时满足充放电特性和有功特性时在电网中的充放电功率的下限和上限,和分别为电池储能装置同时满足充放电特性和有功特性时在电网中的充电功率的下限和上限,和分别为电池储能装置同时满足充放电特性和有功特性时在电网中的放电功率的下限和上限。
线性规划是指线性约束条件下线性目标函数的极值问题。线性规划的决策特性是指线性规划决策变量时的约束条件,包括等式约束条件和不等式约束条件。
根据线性规划的等式约束条件,确定运行安排模型的线性约束条件为:
在具体实现中,目标储能充放电模型在满足线性约束条件时,可得:
可选地,运行结果生成模块404具体用于:
将运行参数和预设的运行安排周期参数输入至运行安排模型;
在运行约束条件下对运行安排模型进行迭代运算,得到迭代结果;
当迭代结果收敛时,解析当前时刻的迭代结果,得到电池储能装置在不同时段的充放电状态;
将电池储能装置在不同时段的充放电状态确定为最优运行安排结果。
本发明实施例提供了一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如本发明任一实施例所述的电池储能装置的运行安排方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请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,所述单元的划分,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。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
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,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池储能装置的运行安排方法,其特征在于,包括:
响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型;
获取所述电池储能装置接入电网后的运行参数;
根据所述电池储能装置在所述电网中的运行特性,确定所述运行安排模型的运行约束条件;
基于所述运行参数和预设的运行安排周期参数,在所述运行约束条件下求解所述运行安排模型,输出最优运行安排结果。
3.根据权利要求1所述的电池储能装置的运行安排方法,其特征在于,所述运行参数包括第t时段的电池充电功率、第t时段的电池放电功率、电池额定充电功率、电池额定放电功率、电池充电效率、电池放电效率、电池自然放电率、电池循环寿命次数、电池的储能上限和下限、电池成本、第t时段的电量现货价格、第t时段的电量备用价格、开始时段的初始电池储能和第t时段末的电池储能。
4.根据权利要求2所述的电池储能装置的运行安排方法,其特征在于,所述运行特性包括充放电特性和有功特性,所述运行约束条件包括安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件;所述根据所述电池储能装置在所述电网中的运行特性,确定所述运行安排模型的运行约束条件的步骤,包括:
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述充放电特性,确定所述安全约束条件;
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述有功特性,确定所述潮流约束条件;
根据线性规划的决策特性,确定所述线性约束条件;
所述安全约束条件具体为:
所述潮流约束条件具体为:
为电网流入节点i的线路的有功功率,是节点i消耗的有功负荷,是分布式电源流入节点i的有功出力,u为电池的充放电功率,u包括和,和分别为电池充电功率和电池放电功率,为正数,为负数,和分别为电网功率容量的下限和上限,和分别为电池储能装置在电网中的充放电功率的下限和上限;
所述线性约束条件具体为:
5.根据权利要求1所述的电池储能装置的运行安排方法,其特征在于,所述运行安排周期参数包括总时段数N、时段时长T和所述总时段数对应的时间段t。
6.根据权利要求1所述的电池储能装置的运行安排方法,其特征在于,所述基于所述运行参数和预设的运行安排周期参数,在所述运行约束条件下求解所述运行安排模型,输出最优运行安排结果的步骤,包括:
将所述运行参数和预设的运行安排周期参数输入至所述运行安排模型;
在所述运行约束条件下对所述运行安排模型进行迭代运算,得到迭代结果;
当所述迭代结果收敛时,解析当前时刻的所述迭代结果,得到所述电池储能装置在不同时段的充放电状态;
将所述电池储能装置在不同时段的充放电状态确定为最优运行安排结果。
7.一种电池储能装置的运行安排装置,其特征在于,包括:
模型构建模块,用于响应运行安排请求,以最大化运行总效益为目标构建电池储能装置对应的运行安排模型;
参数获取模块,用于获取所述电池储能装置接入电网后的运行参数;
约束条件确定模块,用于根据所述电池储能装置在所述电网中的运行特性,确定所述运行安排模型的运行约束条件;
运行结果生成模块,基于所述运行参数和预设的运行安排周期参数,在所述运行约束条件下求解所述运行安排模型,输出最优运行安排结果。
8.根据权利要求7所述的电池储能装置的运行安排装置,其特征在于,所述运行特性包括充放电特性和有功特性,所述运行约束条件包括安全约束条件、潮流约束条件和线性约束条件;所述约束条件确定模块具体用于:
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述充放电特性,确定所述安全约束条件;
根据所述电池储能装置在所述电网中的所述有功特性,确定所述潮流约束条件;
根据线性规划的决策特性,确定所述线性约束条件;
所述安全约束条件具体为:
所述潮流约束条件具体为:
为电网流入节点i的线路的有功功率,是节点i消耗的有功负荷,是分布式电源流入节点i的有功出力,u为电池的充放电功率,u包括和,和分别为电池充电功率和电池放电功率,为正数,为负数,和分别为电网功率容量的下限和上限,和分别为电池储能装置在电网中的充放电功率的下限和上限;
所述线性约束条件具体为:
9.根据权利要求7所述的电池储能装置的运行安排装置,其特征在于,所述运行结果生成模块具体用于:
将所述运行参数和预设的运行安排周期参数输入至所述运行安排模型;
在所述运行约束条件下对所述运行安排模型进行迭代运算,得到迭代结果;
当所述迭代结果收敛时,解析当前时刻的所述迭代结果,得到所述电池储能装置在不同时段的充放电状态;
将所述电池储能装置在不同时段的充放电状态确定为最优运行安排结果。
10.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的电池储能装置的运行安排方法的步骤。
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周磊等: "基于天牛群算法的微电网经济调度", 《电工技术》 * |
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