CN116247699A - 一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法及系统 - Google Patents

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CN116247699A CN202310166526.6A CN202310166526A CN116247699A CN 116247699 A CN116247699 A CN 116247699A CN 202310166526 A CN202310166526 A CN 202310166526A CN 116247699 A CN116247699 A CN 116247699A
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Abstract

本发明公开了一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法及系统，应用于储能充放电优化控制技术领域。通过从电力交易平台接收系统实时电价信息，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列，形成储能电池日前充放电计划，实现储能电池充放电优化控制；从储能电站运营平台接收储能成本参数，计算储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本，结合储能日最大市场收益，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，实现储能电站投资的合理回报。本发明具有易操作、能够保障储能电站运营收益下的充放电控制，实现合理的投资回报。

Description

一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法及系统
技术领域
本发明涉及储能充放电优化控制技术领域，更具体的说是涉及一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法及系统。
背景技术
新型电力系统的核心特征之一在于以风电、光伏为代表的新能源在绿色能源转型中将成为主力电源。新能源出力受气候条件约束，具有显著的间歇性、波动性及反调峰特性，在“双碳”目标达成和新型电力系统构建的新形势下，新能源占比急剧增长、火电份额逐步被取代、系统峰谷差不断扩大、电力供需矛盾加剧，增大了系统功率平衡难度，严重影响了系统在特殊时段下的新能源消纳能力和电力供应能力。储能是通过装置或物理介质将电能转化为其它形式的能量储存起来，基于未来应用需要以电能形式再释放出来的设备。储能兼具电源/负荷双重功能，具备响应迅速、精准控制和双向调节等特性，在电网调峰、备用等方面具有较大的灵活性。在新型电力系统运行中，储能作为可调节资源参与系统调度，促进新能源消纳，实现发电和用电资源的优化配置。当系统发电功率无法满足负荷需求时，储能作为电源参与系统调度，发挥顶峰作用，缓解电网调峰压力。通过灵活、及时变换储能发/用电身份，有效提供平衡电力供需的服务，在保证系统安全稳定运行的同时，具有大幅降低系统供电成本，促进新能源消纳等方面的环境、经济多重效益。随着电力市场的发展及储能政策体系的完善，具有双向调节能力的储能参与电能量市场和辅助服务市场的必要性进一步增强，储能的市场收益优化问题可以通过储能充放电优化控制具体实现，运营商关注的投资回报问题也可以通过容量租赁价格落地具体实施。
因此，提出一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法及系统，来解决现有技术中存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法及系统，通过从电力交易平台接收系统实时电价信息，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列，形成储能电池日前充放电计划，实现储能电池充放电优化控制；从储能电站运营平台接收储能成本参数，计算储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本，结合储能日最大市场收益，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，实现储能电站投资的合理回报。本发明具有易操作、能够保障储能电站运营收益下的充放电控制，实现合理的投资回报。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，包括以下步骤：
S1、储能充放电控制环从电力交易平台接收系统运行日内每τ分钟的现货市场实时出清电价
Figure BDA0004096912380000021
深度调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000022
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000023
/>
S2、通过电池管理系统读取储能物理参数，包括初始荷电状态
Figure BDA0004096912380000024
充放电效率η，最大充电功率/>
Figure BDA0004096912380000025
最大放电功率/>
Figure BDA0004096912380000026
最大荷电状态/>
Figure BDA0004096912380000027
最小荷电状态/>
Figure BDA0004096912380000028
S3、结合储能电站充放电功率约束、荷电状态约束，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列{P1,···,Pt,···,P1440/τ}，形成储能电池日前充放电计划，对储能电池充放电优化进行控制；
S4、储能容量租赁定价环从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设成本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期；结合资金折现率，在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算；
S5、通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，结合日均投资及运行成本，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能电站投资的合理回报。
可选的，S3中以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，其公式为：
Figure BDA0004096912380000031
式中，以τ分钟为一个调度周期；Fd表示储能日市场收益；μdis,t表示储能在时段t的充电状态，μch,t表示储能在时段t的放电状态；
Figure BDA0004096912380000032
分别表示t时段现货市场实时出清电价、深度调峰补偿价格和紧急短时调峰补偿价格；/>
Figure BDA0004096912380000033
分别表示储能放电时段t在现货市场、短时紧急调峰辅助服务市场上分配的放电功率，/>
Figure BDA0004096912380000034
分别表示储能放电时段t在现货市场、短时紧急调峰辅助服务市场上分配的中标率；/>
Figure BDA0004096912380000035
分别表示储能充电时段t在现货市场、深度调峰辅助服务市场上分配的充电功率，/>
Figure BDA0004096912380000036
分别表示储能充电时段t在现货市场、深度调峰辅助服务市场上分配的中标率；η表示储能充放电效率。
可选的，S4中在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算，其公式为：
Figure BDA0004096912380000041
式中，n表示储能电站投资回报年限；td、tcy分别表示储能电池的日循环次数、循环寿命；
Figure BDA0004096912380000042
分别表示储能电站单位容量投资建设本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本；EN表示储能电池的额定容量；Eloss表示储能电站日损耗电量；r表示资金贴现率。
可选的，S5中通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，计算投资回报率的储能日最低容量租赁价格，其公式为：
Figure BDA0004096912380000043
式中，
Figure BDA0004096912380000044
表示储能电站日最低容量租赁价格；PN表示储能电池的额定功率，Cd表示表示储能电站日均投资及运行成本，maxFd表示储能电站充放电最优控制下的最大日市场收益。
可选的，一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统，应用上述的一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，包括依次连接的电价信息接收模块、物理参数接收模块、运行状态校核模块、成本参数获取模块、容量租赁价格计算模块；
电价信息接收模块：储能充放电控制环从电力交易平台接收系统运行日内每τ分钟的现货市场实时出清电价
Figure BDA0004096912380000045
深度调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000046
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000047
物理参数接收模块：通过电池管理系统读取储能物理参数，包括初始荷电状态
Figure BDA0004096912380000048
充放电效率η，最大充电功率/>
Figure BDA0004096912380000049
最大放电功率/>
Figure BDA00040969123800000410
最大荷电状态/>
Figure BDA00040969123800000411
最小荷电状态/>
Figure BDA00040969123800000412
运行状态校核模块：结合储能电站充放电功率约束、荷电状态约束，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列{P1,···,Pt,···,P1440/τ}，形成储能电池日前充放电计划，对储能电池充放电优化进行控制；
成本参数获取模块：储能容量租赁定价环从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设成本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期；结合资金折现率，在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算；
容量租赁价格计算模块：通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，结合日均投资及运行成本，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能电站投资的合理回报。
可选的，还包括最优收益计算单元，接收实时电价信息，考虑电池荷电状态、充放电功率约束，通过储能电站日市场收益优化计算，得到使储能电站收益最大的充电时段t及充电功率
Figure BDA0004096912380000051
放电时段t及放电功率/>
Figure BDA0004096912380000052
发送至运行状态校核模块，实施储能电站运行状态的越限校核，并将最大收益值发送至容量租赁价格计算模块。
可选的，还包括循环次数计算模块、损耗电量计算模块，接收最优收益计算单元所输出充电/放电时段及充电/放电功率，分别计算储能日循环次数和日损耗电量，输出至日均成本计算单元。
可选的，还包括日均成本计算单元，接收储能电站成本参数、日循环次数和日损耗电量，考虑资金折现率，分别计算储能日投资建设成本、日运行维护成本、日电池替换成本和日充放电损耗成本，所有成本相加，得到储能电站日均投资及运行成本，发送至容量租赁价格计算模块。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制电路，其有益效果是：
通过从电力交易平台接收系统实时电价信息，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列，形成储能电池日前充放电计划，实现储能电池充放电优化控制。从储能电站运营平台接收储能成本参数，计算储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本，结合储能日最大市场收益，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，实现储能电站投资的合理回报。本发明具有易操作、能够保障储能电站运营收益下的充放电控制，实现合理的投资回报。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法的方法流程图；
图2为本发明提供的一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统的系统结构图；
图3为本发明提供的储能充放电控制电路图；
图4为本发明提供的实时电价信息图；
图5为本发明提供的储能电池充放电控制时间序列图。
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，所描述的实施例仅仅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。
参见图1所示，本发明公开了一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，包括以下步骤：
S1、储能充放电控制环从电力交易平台接收系统运行日内每τ分钟的现货市场实时出清电价
Figure BDA0004096912380000071
深度调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000072
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000073
S2、通过电池管理系统读取储能物理参数，包括初始荷电状态
Figure BDA0004096912380000074
充放电效率η，最大充电功率/>
Figure BDA0004096912380000075
最大放电功率/>
Figure BDA0004096912380000076
最大荷电状态/>
Figure BDA0004096912380000077
最小荷电状态/>
Figure BDA0004096912380000078
S3、结合储能电站充放电功率约束、荷电状态约束，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列{P1,···,Pt,···,P1440/τ}，形成储能电池日前充放电计划，对储能电池充放电优化进行控制；
S4、储能容量租赁定价环从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设成本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期；结合资金折现率，在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算；
S5、通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，结合日均投资及运行成本，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能电站投资的合理回报。
进一步的，S3中以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，其公式为：
Figure BDA0004096912380000081
式中，以τ分钟为一个调度周期；Fd表示储能日市场收益；μdis,t表示储能在时段t的充电状态，μch,t表示储能在时段t的放电状态；
Figure BDA0004096912380000082
分别表示t时段现货市场实时出清电价、深度调峰补偿价格和紧急短时调峰补偿价格；/>
Figure BDA0004096912380000083
分别表示储能放电时段t在现货市场、短时紧急调峰辅助服务市场上分配的放电功率，/>
Figure BDA0004096912380000084
分别表示储能放电时段t在现货市场、短时紧急调峰辅助服务市场上分配的中标率；/>
Figure BDA0004096912380000085
分别表示储能充电时段t在现货市场、深度调峰辅助服务市场上分配的充电功率，/>
Figure BDA0004096912380000086
分别表示储能充电时段t在现货市场、深度调峰辅助服务市场上分配的中标率；η表示储能充放电效率。
进一步的，S4中在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算，其公式为：
Figure BDA0004096912380000087
式中，n表示储能电站投资回报年限；td、tcy分别表示储能电池的日循环次数、循环寿命；
Figure BDA0004096912380000088
分别表示储能电站单位容量投资建设本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本；EN表示储能电池的额定容量；Eloss表示储能电站日损耗电量；r表示资金贴现率。
进一步的，S5中通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，计算投资回报率的储能日最低容量租赁价格，其公式为：
Figure BDA0004096912380000089
式中，
Figure BDA0004096912380000091
表示储能电站日最低容量租赁价格；PN表示储能电池的额定功率，Cd表示表示储能电站日均投资及运行成本，maxFd表示储能电站充放电最优控制下的最大日市场收益。
进一步的，参见图2所示，一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统，应用上述的一种计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，包括依次连接的电价信息接收模块、物理参数接收模块、运行状态校核模块、成本参数获取模块、容量租赁价格计算模块；
电价信息接收模块：储能充放电控制环从电力交易平台接收系统运行日内每τ分钟的现货市场实时出清电价
Figure BDA0004096912380000092
深度调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000093
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000094
物理参数接收模块：通过电池管理系统读取储能物理参数，包括初始荷电状态
Figure BDA0004096912380000095
充放电效率η，最大充电功率/>
Figure BDA0004096912380000096
最大放电功率/>
Figure BDA0004096912380000097
最大荷电状态/>
Figure BDA0004096912380000098
最小荷电状态/>
Figure BDA0004096912380000099
运行状态校核模块：结合储能电站充放电功率约束、荷电状态约束，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列{P1,···,Pt,···,P1440/τ}，形成储能电池日前充放电计划，对储能电池充放电优化进行控制；
成本参数获取模块：储能容量租赁定价环从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设成本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期；结合资金折现率，在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算；
容量租赁价格计算模块：通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，结合日均投资及运行成本，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能电站投资的合理回报。
进一步的，还包括最优收益计算单元，接收实时电价信息，考虑电池荷电状态、充放电功率约束，通过储能电站日市场收益优化计算，得到使储能电站收益最大的充电时段t及充电功率
Figure BDA0004096912380000101
放电时段t及放电功率
Figure BDA0004096912380000102
发送至运行状态校核模块，实施储能电站运行状态的越限校核，并将最大收益值发送至容量租赁价格计算模块。
进一步的，还包括循环次数计算模块、损耗电量计算模块，接收最优收益计算单元所输出充电/放电时段及充电/放电功率，分别计算储能日循环次数和日损耗电量，输出至日均成本计算单元。
进一步的，还包括日均成本计算单元，接收储能电站成本参数、日循环次数和日损耗电量，考虑资金折现率，分别计算储能日投资建设成本、日运行维护成本、日电池替换成本和日充放电损耗成本，所有成本相加，得到储能电站日均投资及运行成本，发送至容量租赁价格计算模块。
参见图3所示，本发明通过从电力交易平台接收系统实时电价信息，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列，形成储能电池日前充放电计划，实现储能电池充放电优化控制；从储能电站运营平台接收储能成本参数，计算储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本，结合储能日最大市场收益，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，实现储能电站投资的合理回报。
本发明在一个具体应用实例中，其具体实施步骤如下：
设定储能电站包含一台10万千瓦/20万千瓦时的磷酸铁锂电化学储能系统。
本实施例选取系统典型运行日进行实时场景计算。首先，本电路从电力交易平台接收系统运行日内每60分钟的现货市场实时出清电价
Figure BDA0004096912380000111
深度补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000112
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure BDA0004096912380000113
实时电价信息参见图4所示，将实时电价信息输出至最优收益计算单元，计算储能日最优市场收益。
物理参数接收模块从电池管理系统接收储能物理参数，包括初始荷电状态、充放电效率，最大充、放电功率，最大、最小荷电状态，将物理参数发送至运行状态校核模块，实施储能电站运行状态的越限校核。物理参数接收模块接收的参数如表1所示：
表1储能物理参数
成本参数获取模块从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量的损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期，将储能成本参数发送至日均成本计算单元，计算储能电站日均投资及运行成本。成本参数获取模块获取的储能成本参数如表2所示：
参数 取值
初始SOC状态 10％
电池效率/％ 80％
最大充电功率/MW 10
最大放电功率/MW 10
最大SOC状态 90％
最小SOC状态 10％
表2储能成本参数
参数 取值
单位容量投建成本/元/Wh 2
单位容量年运维成本/万元 27.5
单位容量替换成本/元/Wh 0.9
单位容量的损耗成本/元/Wh 350
电池循环寿命/次 5000
储能电站投资回报期 10
电站年运行次数/次 330
资金折现率 5％
最优收益计算单元，接收实时电价信息，考虑电池荷电状态、充放电功率约束，通过储能电站日市场收益优化计算，得到使储能电站收益最大的充电时段及充电功率、放电时段及放电功率，发送至运行状态校核模块，实施储能电站运行状态的越限校核，并将最大收益值发送至容量租赁价格计算模块。最优收益计算单元计算得到的储能第一次充电时段为3：00～5：00，充电功率为10MW；第一次放电时段为10：00～12：00，放电功率为8MW；第二次充电时段为13：00～15：00，充电功率为10MW；第二次放电时段为21：00～23：00，放电功率为8MW，计算得到的储能日最大市场收益值为12736元。
运行状态校核模块，接收储能电站充/放电时段及充电/放电功率，实施储能电站运行状态的越限校核，约束条件包含两部分：
(1)充放电功率约束
Figure BDA0004096912380000131
式中，
Figure BDA0004096912380000132
分别表示储能最大充、放电功率；/>
Figure BDA0004096912380000133
分别表示储能在t时刻的实际充电、放电功率。
(2)SOC状态约束
Figure BDA0004096912380000134
式中，
Figure BDA0004096912380000135
分别表示储能最大、最小荷电状态；/>
Figure BDA0004096912380000136
表示储能在t时刻的实际荷电状态。
充放电控制时间序列生成单元，根据最优收益计算单元得到的储能电池充电/放电时段及充电/放电功率，组成储能电池的充放电控制时间序列，形成储能电池日前充放电计划，实现对储能电池的充放电优化控制，充放电控制时间序列生成单元所形成的储能电池的充放电控制时间序列参见图5所示。
循环次数计算模块、损耗电量计算模块，接收最优收益计算单元所输出的充电/放电时段及其充电/放电功率，分别计算储能日循环次数和日损耗电量，输出至日均成本计算单元。循环次数计算模块计算得到的日循环次数为2、损耗电量计算模块计算得到的日损耗电量为3.2MWh。
日均成本计算单元，接收储能电站成本参数、日循环次数和日损耗电量，考虑资金折现率，分别计算储能日投资建设成本、日运行维护成本、日电池替换成本和日充放电损耗成本，所有成本相加，得到储能电站日均投资及运行成本，发送至容量租赁价格计算模块。日均成本计算单元计算得到的储能电站日均投资及运行成本为14180元。
容量租赁价格计算模块，接收储能电站的最大日市场收益、日均投资运行成本，计算考虑储能电站投资回报率所需的日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能投资的合理回报。容量租赁价格计算模块计算得到的储能最低容量租赁价格为144元/MW/天。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、储能充放电控制环从电力交易平台接收系统运行日内每τ分钟的现货市场实时出清电价
Figure FDA0004096912370000011
深度调峰补偿价格/>
Figure FDA0004096912370000012
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure FDA0004096912370000013
S2、通过电池管理系统读取储能物理参数，包括初始荷电状态
Figure FDA0004096912370000014
充放电效率η，最大充电功率/>
Figure FDA0004096912370000015
最大放电功率/>
Figure FDA0004096912370000016
最大荷电状态/>
Figure FDA0004096912370000017
最小荷电状态/>
Figure FDA0004096912370000018
S3、结合储能电站充放电功率约束、荷电状态约束，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列{P1,···,Pt,···,P1440/τ}，形成储能电池日前充放电计划，对储能电池充放电优化进行控制；
S4、储能容量租赁定价环从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设成本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期；结合资金折现率，在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算；
S5、通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，结合日均投资及运行成本，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能电站投资的合理回报。
2.根据权利要求1所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，其特征在于，S3中以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，其公式为：
Figure FDA0004096912370000019
式中，以τ分钟为一个调度周期；Fd表示储能日市场收益；μdis,t表示储能在时段t的充电状态，μch,t表示储能在时段t的放电状态；
Figure FDA0004096912370000021
分别表示t时段现货市场实时出清电价、深度调峰补偿价格和紧急短时调峰补偿价格；/>
Figure FDA0004096912370000022
分别表示储能放电时段t在现货市场、短时紧急调峰辅助服务市场上分配的放电功率，/>
Figure FDA0004096912370000023
分别表示储能放电时段t在现货市场、短时紧急调峰辅助服务市场上分配的中标率；/>
Figure FDA0004096912370000024
分别表示储能充电时段t在现货市场、深度调峰辅助服务市场上分配的充电功率，/>
Figure FDA0004096912370000025
分别表示储能充电时段t在现货市场、深度调峰辅助服务市场上分配的中标率；η表示储能充放电效率。
3.根据权利要求1所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，其特征在于，S4中在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算，其公式为：
Figure FDA0004096912370000026
式中，n表示储能电站投资回报年限；td、tcy分别表示储能电池的日循环次数、循环寿命；
Figure FDA0004096912370000027
分别表示储能电站单位容量投资建设本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本；EN表示储能电池的额定容量；Eloss表示储能电站日损耗电量；r表示资金贴现率。
4.根据权利要求1所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，其特征在于，S5中通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，计算投资回报率的储能日最低容量租赁价格，其公式为：
Figure FDA0004096912370000028
式中，
Figure FDA0004096912370000031
表示储能电站日最低容量租赁价格；PN表示储能电池的额定功率，Cd表示表示储能电站日均投资及运行成本，maxFd表示储能电站充放电最优控制下的最大日市场收益。
5.一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统，其特征在于应用权利要求1-4任一项所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制方法，包括依次连接的电价信息接收模块、物理参数接收模块、运行状态校核模块、成本参数获取模块、容量租赁价格计算模块；
电价信息接收模块：储能充放电控制环从电力交易平台接收系统运行日内每τ分钟的现货市场实时出清电价
Figure FDA0004096912370000032
深度调峰补偿价格/>
Figure FDA0004096912370000033
和紧急短时调峰补偿价格/>
Figure FDA0004096912370000034
物理参数接收模块：通过电池管理系统读取储能物理参数，包括初始荷电状态
Figure FDA0004096912370000035
充放电效率η，最大充电功率/>
Figure FDA0004096912370000036
最大放电功率/>
Figure FDA0004096912370000037
最大荷电状态/>
Figure FDA0004096912370000038
最小荷电状态/>
Figure FDA0004096912370000039
运行状态校核模块：结合储能电站充放电功率约束、荷电状态约束，以储能电站收益最大为目标，计算储能电池在日内的充/放电时段及充电/放电功率，生成储能电池充放电控制时间序列{P1,···,Pt,···,P1440/τ}，形成储能电池日前充放电计划，对储能电池充放电优化进行控制；
成本参数获取模块：储能容量租赁定价环从储能电站运营平台接收储能成本参数，包括单位容量投资建设成本、单位容量年运行维护成本、单位容量替换成本、单位容量损耗成本、储能电池循环寿命、储能电站投资回报期；结合资金折现率，在储能容量租赁定价环中，对储能电站投资回报期内的日均投资及运行成本进行计算；
容量租赁价格计算模块：通过储能充放电控制环接收储能日最大市场收益，结合日均投资及运行成本，计算考虑投资回报率的储能日最低容量租赁价格，作为储能电站参与容量租赁市场的最低报价，输出至电力交易平台容量租赁交易模块，实现储能电站投资的合理回报。
6.根据权利要求5所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统，其特征在于：还包括最优收益计算单元，接收实时电价信息，考虑电池荷电状态、充放电功率约束，通过储能电站日市场收益优化计算，得到使储能电站收益最大的充电时段t及充电功率
Figure FDA0004096912370000041
放电时段t及放电功率/>
Figure FDA0004096912370000042
发送至运行状态校核模块，实施储能电站运行状态的越限校核，并将最大收益值发送至容量租赁价格计算模块。/>
7.据权利要求6所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统，其特征在于：还包括循环次数计算模块、损耗电量计算模块，接收最优收益计算单元所输出充电/放电时段及充电/放电功率，分别计算储能日循环次数和日损耗电量，输出至日均成本计算单元。
8.据权利要求7所述的一种用于计算最低容量租赁价格的储能充放电控制系统，其特征在于：还包括日均成本计算单元，接收储能电站成本参数、日循环次数和日损耗电量，考虑资金折现率，分别计算储能日投资建设成本、日运行维护成本、日电池替换成本和日充放电损耗成本，所有成本相加，得到储能电站日均投资及运行成本，发送至容量租赁价格计算模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112132638A (zh) * 2020-10-22 2020-12-25 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种储能上网定价系统及方法
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