[发明专利]一种储能参与调频的储能系统效益评估方法

说明书

本发明公开了一种储能参与调频的储能系统效益评估方法，包括：构建储能系统中电池参与调频服务的约束条件；根据约束条件建立以储能效益最大化为优化目标的储能系统效益评估模型；根据历史市场价格和调频信号数据得到每年的典型日场景，根据典型日场景求解效益评估模型，得到对应年份的最优的储能容量分配策略；根据最优的储能容量分配策略评估储能系统的储能效益值。本发明建立的储能系统效益评估模型，既考虑了调频收益机制模型，又通过引入储能衰减惩罚项考虑了电池衰减对于储能效益的内部影响，效益评估模型更加全面和准确；通过聚类方法将大量的调频信号及市场价格数据进行典型日场景提取，减少了数据输入量，提升了评估模型的求解效率。

技术领域

本发明涉及储能系统技术领域，尤其是涉及一种储能参与调频的储能系统效益评估方法。

背景技术

随着具有随机性的可再生能源等以及储能技术迅速发展，储能在未来能源互联网中的应用十分广泛。然而，相对高的投资成本以及收益不确定性阻碍了大规模储能系统的发展。因此，对于更加全面、准确的评估能源市场中的储能的经济效益评估方法研究十分必要。

但是，目前已有的研究仍具有不足：

(1)对储能系统中的效益和损耗考虑不全面；

目前的研究比较少有电池循环寿命衰减引入考虑辅助服务的储能效益模型的相关研究。为了更全面准确地评估储能系统的成本效益，调频市场的效益补偿除了考虑投入调频市场的容量，也应考虑调频的效果和实际调频里程；储能衰减除了考虑对于电池最大可调频容量的约束条件的影响，还应考虑因为寿命衰减乃至失效的潜在效益损耗。

(2)对于长期规划的数据处理方式；

在已有的研究中，有的仅通过典型一天的电池运行优化计算寿命，从而评估结果可能不够准确，有的直接用长达多年的海量数据作为效益评估模型输入，从而模型求解时间需要很长。

发明内容

本发明的目的是提供一种储能参与调频的储能系统效益评估方法，以解决技术中对储能系统中的效益和损耗考虑不全、求解效率较低的技术问题。

本发明的目的，可以通过如下技术方案实现：

一种储能参与调频的储能系统效益评估方法，包括：

构建储能系统中电池参与调频服务的约束条件；

根据所述约束条件建立以储能效益最大化为优化目标的储能系统效益评估模型；

根据历史市场价格和调频信号数据得到每年的典型日场景，根据所述典型日场景求解所述效益评估模型，得到对应年份最优的储能容量分配策略；

根据所述最优的储能容量分配策略评估储能系统的储能效益值。

可选地，根据所述最优的储能容量分配策略评估储能系统的储能效益值包括：

根据最优的储能容量分配策略计算得到下一年的电池最大容量；

根据所述电池最大容量得到对应年份的预期储能效益和电池健康状态，当所述电池健康状态低于预设阈值时电池失效，将电池失效之前所有年份的预期储能效益之和作为储能系统的储能效益值。

可选地，所述效益评估模型的优化目标为：

其中，1^T表示分量全为1的行向量，A′_t为考虑调频收益的收益矩阵，t为小时，τ为估计的电池寿命，x_t为决策向量，Cost_inves为储能系统投资成本，Meg为电池的衰减惩罚因子，X_t为电池的循环衰减量。

可选地，储能系统投资成本Cost_inves包括：