本發(fā)明涉及清潔能源儲(chǔ)能，尤其涉及一種多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性集合配置系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著風(fēng)電、光伏等新能源大量接入，以此滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能源電力需要，從而推動(dòng)人類社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展。可再生能源發(fā)電的快速發(fā)展在一定程度上解決了人類發(fā)展所面臨的資源與環(huán)境問題，但可再生能源發(fā)電出力具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，大規(guī)模并網(wǎng)后將影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)調(diào)度難度和經(jīng)濟(jì)成本。

2、儲(chǔ)能發(fā)展的意義在于其可以鼓勵(lì)潛在投資者市場投資，降低儲(chǔ)能技術(shù)的成本，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能在多側(cè)的大規(guī)模應(yīng)用，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率，進(jìn)而促進(jìn)儲(chǔ)能與清潔能源的協(xié)同發(fā)展，提升清潔能源發(fā)電的消納能力，最終提高清潔能源資源的利用效率。多側(cè)儲(chǔ)能協(xié)同清潔能源的優(yōu)化利用，這是儲(chǔ)能發(fā)展的核心，多側(cè)儲(chǔ)能利益主體的效益分配，這是儲(chǔ)能發(fā)展的保障，決定了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3、目前有不少發(fā)明專利涉及了單側(cè)儲(chǔ)能電站的優(yōu)化配置方法。所述方法可以有效提高儲(chǔ)能系統(tǒng)配置過程中的經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性以及解決可再生能源的波動(dòng)性的問題，但現(xiàn)有技術(shù)中方法均存在儲(chǔ)能配置目標(biāo)單一，沒有將多側(cè)儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)高效利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性集合配置系統(tǒng)及其方法，用于以經(jīng)濟(jì)性為考量由單側(cè)儲(chǔ)能到多側(cè)儲(chǔ)能的集合配置，實(shí)現(xiàn)單側(cè)需求場景下更加高效、準(zhǔn)確的儲(chǔ)能優(yōu)化配置，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性集合配置方法，包括以下步驟：

4、步驟s1：設(shè)定構(gòu)建多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)，所述經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括儲(chǔ)能建設(shè)成本、儲(chǔ)能運(yùn)維成本與儲(chǔ)能收益；

5、步驟s2：在所述經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)下，根據(jù)實(shí)際情況獲取定量指標(biāo)，所述定量指標(biāo)包括選擇最優(yōu)指標(biāo)和選擇最劣指標(biāo)，其中實(shí)際情況為儲(chǔ)能建設(shè)成本、儲(chǔ)能運(yùn)維成本與儲(chǔ)能收益中的綜合評(píng)價(jià)，其中選擇最優(yōu)指標(biāo)和選擇最劣指標(biāo)指的是決策者預(yù)期達(dá)到的情況和能夠接受的底線；

6、步驟s3：構(gòu)建模糊決策矩陣，根據(jù)定量指標(biāo)得到初始模糊決策矩陣，標(biāo)準(zhǔn)化處理初始模糊決策矩陣，得到標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣；

7、步驟s4：將最優(yōu)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩模糊偏好比較，得到模糊最優(yōu)比較向量；

8、步驟s5：將經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)與最劣指標(biāo)進(jìn)行兩兩模糊偏好比較，得到模糊最劣比較向量；

9、步驟s6：將標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣與指標(biāo)模糊權(quán)重向量相乘，得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣，其中指標(biāo)模糊權(quán)重向量指的是決策者評(píng)級(jí)的數(shù)值化；

10、步驟s7：利用加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣計(jì)算模糊正、負(fù)理想解，根據(jù)得到正、負(fù)理想解計(jì)算多類型儲(chǔ)能系統(tǒng)與模糊正、負(fù)理想解之間的幾何距離；

11、步驟s8：計(jì)算多側(cè)儲(chǔ)能的貼進(jìn)度，根據(jù)貼進(jìn)度的大小，對(duì)多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行排序，其中，貼進(jìn)度指的是實(shí)際方案與理想方案的經(jīng)濟(jì)性接近程度，越接近，經(jīng)濟(jì)性越好。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟s1中所述儲(chǔ)能建設(shè)成本的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：

13、儲(chǔ)能建設(shè)成本，表達(dá)式為：

14、c1＝kppes+kqses

15、式中，c1為儲(chǔ)能的初始投資成本；pes為儲(chǔ)能的額定功率；ses為儲(chǔ)能的額定容量；kp為與儲(chǔ)能功率相關(guān)的成本系數(shù)；kq為與儲(chǔ)能容量相關(guān)的成本系數(shù)；

16、儲(chǔ)能運(yùn)維成本，表達(dá)式為：

17、

18、式中，c2為儲(chǔ)能的初始投資成本；kf為儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行維修的單價(jià)；kv為儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電單價(jià)；為儲(chǔ)能系統(tǒng)的年累計(jì)放電量；

19、儲(chǔ)能收益，表達(dá)式為：

20、

21、式中，為儲(chǔ)能系統(tǒng)在第d天內(nèi)的調(diào)峰電量；ppr為調(diào)峰補(bǔ)償電價(jià)；dpr為一年內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行天數(shù)；xfm為每月調(diào)頻市場的交易周期數(shù)；mfm(x)為儲(chǔ)能系統(tǒng)在第x個(gè)交易周期提供的調(diào)頻里程；ifm(x)為儲(chǔ)能系統(tǒng)在第x個(gè)交易周期的調(diào)頻里程補(bǔ)償；kapfm(x)為儲(chǔ)能系統(tǒng)在第x個(gè)交易周期的綜合調(diào)頻性能的平均值；

22、步驟s1中所述儲(chǔ)能收益中第x個(gè)交易周期的綜合調(diào)頻性能的平均值的表達(dá)式為：

23、kapfm(x)＝0.25×(2kap1(x)+kap2(x)+kap3(x))

24、式中，kap1為調(diào)節(jié)速率指標(biāo)；kap2調(diào)節(jié)精度指標(biāo)；kap3為響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)。

25、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟s2包括以下步驟：

26、步驟s21：構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系；

27、步驟s22：確定最優(yōu)指標(biāo)和最劣指標(biāo)；

28、步驟s3包括以下步驟：

29、步驟s31：構(gòu)建初始模糊決策矩陣，根據(jù)以下表達(dá)式：

30、

31、式中，為指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)k的模糊偏好程度；

32、步驟s32：對(duì)矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理，極大型標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)式為：

33、

34、極小標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)式為：

35、

36、步驟s33：得到標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣，表達(dá)式為：

37、

38、式中，為矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理后指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)k的模糊偏好程度；

39、步驟s4包括以下步驟：

40、步驟s41：根據(jù)實(shí)時(shí)各側(cè)儲(chǔ)能實(shí)際情況和決策者的經(jīng)驗(yàn)確定最優(yōu)指標(biāo)；

41、步驟s42：對(duì)最優(yōu)指標(biāo)和各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，得到比較結(jié)果

42、步驟s43：構(gòu)建模糊最優(yōu)比較向量

43、

44、式中，為最優(yōu)指標(biāo)相對(duì)于指標(biāo)k的比較結(jié)果。

45、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟s5包括以下步驟：

46、步驟s51：根據(jù)實(shí)時(shí)各側(cè)儲(chǔ)能實(shí)際情況和決策者的經(jīng)驗(yàn)確定最劣指標(biāo)；

47、步驟s52：對(duì)最劣指標(biāo)和各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，得到比較結(jié)果

48、步驟s53：構(gòu)建模糊最優(yōu)比較向量

49、

50、式中，為指標(biāo)i相對(duì)于最劣指標(biāo)的比較結(jié)果；

51、步驟s6所述加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣的表達(dá)式為：

52、

53、式中，cik為加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化后指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)k的模糊偏好程度；為評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合模糊權(quán)重；為矩陣標(biāo)準(zhǔn)化處理后指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)k的模糊偏好程度。

54、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟s7包括以下步驟：

55、步驟s71：計(jì)算模糊正理想解，根據(jù)以下表達(dá)式：

56、

57、式中，c+為模糊正理想解；為加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化后指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)k的模糊正偏好程度；j1為極大型指標(biāo)集；j2為極小型指標(biāo)集；

58、步驟s72：計(jì)算模糊負(fù)理想解，根據(jù)以下表達(dá)式：

59、

60、式中，c-為模糊正理想解；為加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化后指標(biāo)i相對(duì)于指標(biāo)k的模糊負(fù)偏好程度；j1為極大型指標(biāo)集；j2為極小型指標(biāo)集；

61、步驟s73：計(jì)算多側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)與模糊正、負(fù)理想解之間的幾何距離，根據(jù)以下求解表達(dá)式：

62、

63、式中，實(shí)際與理想模糊情況的幾何距離；為實(shí)際模糊向量；為理想模糊解向量。

64、作為本發(fā)明的優(yōu)選，步驟s8所述多側(cè)儲(chǔ)能的貼進(jìn)度的表達(dá)式為：

65、

66、式中，cci為儲(chǔ)能貼進(jìn)度；為模糊正理想解之間的距離；為模糊負(fù)理想解之間的距離。

67、本發(fā)明第二個(gè)目的是提供一種多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性集合配置系統(tǒng)，包括評(píng)價(jià)模塊、求解模塊和決策模塊；

68、所述評(píng)價(jià)模塊用于建立多側(cè)儲(chǔ)能聯(lián)合配置模型；

69、所述求解模塊用于求解多側(cè)儲(chǔ)能聯(lián)合配置模型；

70、所述決策模塊將所述多側(cè)儲(chǔ)能聯(lián)合配置模型的求解結(jié)果用于多側(cè)儲(chǔ)能電站的容量和配置。

71、作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述聯(lián)合配置模型包括評(píng)價(jià)優(yōu)化模型和決策優(yōu)化模型，所述評(píng)價(jià)優(yōu)化模型以評(píng)價(jià)指標(biāo)化儲(chǔ)能電站的成本最小和收益最大為目標(biāo)，所述決策優(yōu)化模型以加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的成本最小和收益最大為目標(biāo)。

72、本發(fā)明第三個(gè)目的是提供一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器和計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并被配置為由所述處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)一種多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性集合配置系統(tǒng)。

73、本發(fā)明第四個(gè)目的是提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)一種多側(cè)儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性集合配置系統(tǒng)。

74、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是：通過集中多側(cè)(發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)測(cè)、用戶側(cè))儲(chǔ)能進(jìn)行綜合配置，以經(jīng)濟(jì)性為核心評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能配置的利益最大化。