[发明专利]多主体微电网群联合储能系统容量配置与成本分摊方法

说明书

一种多主体微电网群联合储能系统容量配置与成本分摊方法，包括以下步骤：以微电网群为整体，建立储能容量优化配置模型求解储能的最优配置容量、微电网群年综合运营成本、四季典型日中考虑储能参与运行后的微电网群总净功率曲线；以各微电网独立运营为对象，建模求解各微电网独立建设储能运营的年综合运营成本，由此计算微电网群联合建设储能系统获取的额外收益；从能量贡献度、净功率波形相似度两个维度分别评估各微电网对于额外收益的贡献程度，由此得到各微电网的成本分摊因子，从而计算各微电网联合运营后需要承担的年运营成本。本设计不仅能有效量化多主体微电网对于联合储能系统的容量需求程度，而且储能系统成本合理分摊。

技术领域

本发明涉及电力系统微电网优化配置领域，尤其涉及一种多主体微电网群联合储能系统容量配置与成本分摊方法。

背景技术

为实现“30·60”的双碳长期目标，需要构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。随着分布式清洁能源、电动汽车以及用户侧储能的快速发展，新型电力系统承担着接入多种能源和供给用户能源消费等核心功能，而支持多元用户互动和分布式可再生能源接入的微电网将成为新型电力系统末端的重要组成部分。

并网型微电网可通过与大电网并网实现稳定运行，但仍需要其具备独立运行能力，国家发改委印发的《推进并网型微电网建设试行办法》指出“微电网独立运行时能保障重要负荷连续供电(不低于2小时)”。通过源荷的合理规划配置，微电网可在一定时间段内实现电力电量的平衡，但考虑到新能源出力的随机性和波动性，储能系统仍是微电网不可或缺的重要单元，其不仅可以提升微电网内部自平衡与独立运行能力，还可提高微电网电能质量与用电可靠性。此外，微电网作为电力系统源荷双重用户，在市场化电价机制中，其在上网电价与销售电价中均需要分摊并网接入工程成本与输配电成本。若微电网本身没有储能系统，其购售电量完全由微电网内部发电与负荷的实时差值决定，与大电网频繁、不受自主调度的能量交换将导致运行成本攀升。因此，配置储能系统可以优化与大电网的能量交换过程，充分利用分时电价信号提升微电网群售电收益，减少总体运营成本。

在微电网储能研究方面，一文献(“自治型微电网群多元复合储能系统容量配置方法”，田培根等，电力系统自动化，第37卷，第1期，第168-173页，2013年1月10日)针对自治型微电网群的稳定离网运行需求，提出了功率型储能与能量型储能的混合优化配置方法；中国专利，申请公布号为CN111200281A，申请公布日为2020年5月26日的发明公开了一种互联微网储能配置扩容优化方法；中国专利，申请公布号为CN111882105A，申请公布日为2020年11月3日的发明公开了一种含共享储能系统的微电网群及其日前经济优化调度方法；上述研究是从单一主体角度考虑系统的整体成本和利益最优，或是从共享储能本身投资回报率角度进行优化配置。

在电力市场化改革背景下，未来微电网可能由多个独立运营商管理，考虑到储能系统的规模效应(随储能系统容量规模增长，其单位投资成本将有所降低)，多个内部互联的微电网可以联合出资配置集中型储能系统。考虑到微电网间的出力特性在时间序列上的差异，联合储能系统在运行调度时统一管理，实现储能资源在多微电网间的共享复用，可以有效提高设备的资源利用率，降低项目整体的投资成本，使得共同利益最大化。对于这种由多主体出资的储能系统配置问题，缺乏一种能有效量化分析各独立微电网对于储能系统容量需求程度的方法，导致储能系统成本如何合理分摊这一问题仍有待解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的储能配置方法未计及多主体微电网对于联合储能系统的容量需求差异，导致储能系统成本难以合理分摊的缺陷与问题，提供一种能有效量化多主体微电网对于联合储能系统的容量需求程度且储能系统成本合理分摊的多主体微电网群联合储能系统容量配置与成本分摊方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种多主体微电网群联合储能系统容量配置与成本分摊方法，包括以下步骤：

S1、获取微电网群中每个微电网各季度典型日的历史风光数据、负荷预测数据、新建风光发电设备容量；