[发明专利]一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法

说明书

本发明公开一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，分为考虑需求响应的日前优化阶段和日内调整两阶段。在考虑需求响应的日前优化阶段，计及储能元件的运行工况对于衰退成本的影响，制定用户电价；提出了一种两阶段区间优化方法进行对日前优化模型求解；之后分时确定了储能元件的荷电状态约束；在日内调整阶段，利用实时的数据进行确定性模型的求解。通过两阶段协调优化方法提高了资源利用效率，降低运行成本。

技术领域

本发明涉及综合能源系统优化运行领域，具体是一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法。

背景技术

新能源的引入给综合能源带来了更多的不确定性，储能是解决这一问题的常用手段之一。但是现有的优化调度方法对于储能系统的约束条件考虑得大多比较简单，不够精确，结果仍有优化的空间。

储能系统可以在新能源出力过剩时存储多余的能源，防止资源浪费；在能源出力不足而负荷需求较大时输出存储的能源，保证系统运行的稳定性。需求响应是指用户针对市场的价格信号或者激励机制调节用能方式，使得负荷具有柔性特征，提高资源利用效率。本发明将两方面结合，基于需求响应制定居民用电价格，将储能系统作为灵活的资源参与系统调度，可以将多时间尺度结合，更加有效地对系统进行优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法,在考虑需求响应的日前优化阶段，计及储能元件的运行工况对于衰退成本的影响，制定用户电价；提出了一种两阶段区间优化方法进行对日前优化模型求解；之后分时确定了储能元件的荷电状态约束；在日内调整阶段，利用实时的数据进行确定性模型的求解。通过两阶段协调优化方法提高了资源利用效率，降低运行成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种考虑储能系统运行状态的两阶段协调优化方法，两阶段协调优化方法包括以下步骤：

S1：获取计算数据，使用预测数据进行日前优化，实施基于价格的需求响应策略，建立考虑蓄电池衰退成本的两阶段区间优化模型，将变量分为第一阶段变量、第二阶段变量和不确定变量；

S2：将S1中的区间优化模型分解为一个主问题和一个子问题，依次对主问题和子问题进行求解：求解主问题，获得一个目标函数最优解和第一、二阶段变量的最优解；子问题的求解分为两种情况，一种情况下获得目标函数最小时不确定变量的解，一种情况下获得目标函数最大时不确定变量的解和目标函数最大值，交替求解直到主子问题的解满足收敛标准；

S3：使用S2得到的第一阶段变量的优化解，在极端状况下，对储能元件的荷电状态约束进行优化；

S4：读取新能源出力和负荷数据的实时值，使用S3中得到的荷电状态约束，进行第二阶段的日内调整。

进一步的，所述S1具体包括：

S11:建立的两阶段区间优化模型为：

s.t.g(x,y,u)＝0,h(x,y,u)≤0

S12：蓄电池的衰退成本采用如下模型表示：

L(DoD)＝A·DoD^-B·e^-C·DoD