一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法及系统与流程

1.本发明涉及抽蓄和电化学储能电站效能评估领域，特别是涉及一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法及系统。


背景技术：

2.随着国家构建新型电力系统目标的不断推进，抽蓄和电化学储能作为应用较广的储能电源在系统中发挥愈发重要的作用，但如何对其进行评价和选择一直是业界普遍关注的热点问题。
3.目前关于储能的评价主要从以下几个方面展开。
①
在技术方面，用响应时间、稳定时间、爬坡速率等指标衡量抽蓄的调频性能；选取响应时间、调节速率、调节精度等指标评估电化学储能的调频性能；除了建立响应时间、调节速率等指标，还从能效水平和可靠性等角度来构建电化学储能的技术性能评估体系。
②
在经济方面，从静态效益(容量效益)和动态效益(辅助服务效益)两个方面构建了抽蓄经济效益评估体系；从规划的角度选取净收益、投资回报率、投资回收年限等指标对电化学储能经济效益进行量化分析；在此基础上，还增加了寿命和投资成本指标，构建电化学储能的经济效益评估体系；还有细化储能全寿命周期的各类运行成本，选取平准化度电成本这一指标来衡量储能电站的经济性。
③
在环境方面，选取有毒有害气体减排量指标衡量抽蓄电站的环保性；用单位面积的功率和能量密度来衡量电化学储能的集成度，以体现其对环境的影响。由此可见，当前研究大多只针对同一类型储能的单一性能进行评估，缺少对于抽/储电站综合效能的评估研究。
4.关于指标赋权方法的研究，目前较多采用主观赋权法中的层次分析法和客观赋权法中的熵权法、标准离差法。其中，层次分析法会受到人为主观臆断的影响，而熵权法与标准离差法虽能避免人为主观臆断影响，但在赋权时完全依赖于指标数值的杂乱程度，未能考虑各指标之间的相关性。
5.因此，需要一种可以综合考虑指标之间的相关性的综合效能评估方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法及系统，以提高综合效能的评估结果的准确性。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法，包括：
9.获取抽蓄和电化学储能电站综合效能评估体系的多个四级指标；所述四级指标包括电站实际可充放电功率、电站实际可放电量、响应时间、调节速率、调节精度、等效利用系数、电站可用系数、调度响应成功率、非计划停运系数、储能可用容量、电站储能损耗率、厂用电率、综合效率、有毒有害气体减排量、功率密度、能量密度、储能介质污染、投资回收年限、投资回报率和全寿命周期度电成本；
10.对多个所述四级指标进行分类和计算，得到二级指标；所述二级指标包括调节能
力指标、能效水平指标、环保性指标和经济性指标；
11.根据所述二级指标和所述四级指标利用改进critic赋权法确定抽蓄和电化学储能电站的相对贴近度；所述改进critic赋权法中的权重包括主观权重向量和客观权重向量；
12.根据所述相对贴近度确定抽蓄和电化学储能电站综合效能的评估结果。
13.可选地，所述调节能力指标的计算公式为：
[0014][0015]
其中，pa为电站运行最大功率值，pn为电站的额定功率，ea为可用容量， en为额定容量，t1和t0分别为电站开始改变出力调频的时间和频率跨越一次调频死区的时间，p(t)和p
demand
(t)分别表示电站实时出力和系统下达的指令出力值，p(t2)和p(t1)分别为爬坡测量时间段的末时刻t2和初始时刻t1的机组出力值，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，o
suc
为统计时段内电站执行电网下达指令成功次数，o
all
为电网下达指令次数，t
ava
为可用时间，t
un
为电站非计划停运时间，δt为统计时间段，d1为电站实际可充放电功率，d2为电站实际可放电量，d3为响应时间，d4为调节速率，d5为调节精度， d6为等效利用系数，d7为电站可用系数，d8为调度响应成功率，d9为非计划停运系数，d
10
为储能可用容量。
[0016]
可选地，所述能效水平指标的计算公式为：
[0017][0018]
其中，e
off
为下网电量，es为站用电量，e
on
为上网电量，ec为统计时段内电站的充电量，ed为统计时段内电站的放电量，d
11
为电站储能损耗率，d
12
为厂用电率，d
13
为综合效率。
[0019]
可选地，所述环保性指标的计算公式为：
[0020][0021]
其中，g为统计时段内储能参与系统运行的节煤量，表示燃烧单位质量的煤产生的二氧化碳，a
n1
和a
s1
分别为煤中的含氮量和含硫量，a
n2
和a
s2
分别为氮氧化物和硫氧化物的转化效率，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物的比值，pn为电站的额定功率，en为额定容量，nn和ns分别为脱氮效率和脱硫效率，s为电站的占地面积，d
14
为有毒有害气体减排量， d
15
为功率密度，d
16
为能量密度，d
17
为储能介质污染，为二氧化碳减排量，为氮氧化物减排量，为硫氧化物减排量。
[0022]
可选地，所述经济性指标的计算公式为：
[0023]
[0024]
其中，b
i,n
和b
o,n
分别为第n年的收入和成本，r为贴现率，pn为电站的额定功率，en为额定容量，b
p
和be分别为初始投资中的单位功率成本和单位容量成本，b
ini
、b
op
、b
ch
和b
re
分别为电站的建设成本、运行维护成本、设备替换成本和废旧电池回收成本；d
18
为投资回收年限，d
19
为投资回报率，d
20
为全寿命周期度电成本，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物的比值，m为全寿命周期的年限，n为储能额定充放电次数，γ
soc
为储能容量可用系数。
[0025]
可选地，所述根据所述二级指标和所述四级指标利用改进critic赋权法确定抽蓄和电化学储能电站的相对贴近度，具体包括：
[0026]
根据所述四级指标构建初始评估矩阵；
[0027]
根据所述初始评估矩阵确定所述四级指标的客观权重向量；
[0028]
利用层次分析法确定所述四级指标的主观权重向量；
[0029]
根据所述客观权重向量和所述主观权重向量确定综合权重；
[0030]
根据所述综合权重和所述二级指标利用critic赋权法确定相对贴近度。
[0031]
一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估系统，包括：
[0032]
获取模块，用于获取抽蓄和电化学储能电站综合效能评估体系的多个四级指标；所述四级指标包括电站实际可充放电功率、电站实际可放电量、响应时间、调节速率、调节精度、等效利用系数、电站可用系数、调度响应成功率、非计划停运系数、储能可用容量、电站储能损耗率、厂用电率、综合效率、有毒有害气体减排量、功率密度、能量密度、储能介质污染、投资回收年限、投资回报率和全寿命周期度电成本；
[0033]
二级指标确定模块，用于对多个所述四级指标进行分类和计算，得到二级指标；所述二级指标包括调节能力指标、能效水平指标、环保性指标和经济性指标；
[0034]
相对贴近度确定单元，用于根据所述二级指标和所述四级指标利用改进 critic赋权法确定抽蓄和电化学储能电站的相对贴近度；所述改进critic 赋权法中的权重包括主观权重向量和客观权重向量；
[0035]
评估结果确定单元，用于根据所述相对贴近度确定抽蓄和电化学储能电站综合效能的评估结果。
[0036]
可选地，所述调节能力指标的计算公式为：
[0037][0038]
其中，pa为电站运行最大功率值，pn为电站的额定功率，ea为可用容量， en为额定容量，t1和t0分别为电站开始改变出力调频的时间和频率跨越一次调频死区的时间，p(t)和p
demand
(t)分别表示电站实时出力和系统下达的指令出力值，p(t2)和p(t1)分别为爬坡测量时间段的末时刻t2和初始时刻t1的机组出力值，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，o
suc
为统计时段内电站执行电网下达指令成功次数，o
all
为电网下达指令次数，t
ava
为可用时间，t
un
为电站非计划停运时间，δt为统计时间段，d1为电站实际可充放电功率，d2为电站实际可放电量，d3为响应时间，d4为调节速率，d5为调节精度， d6为等效利用系数，d7为电站可用系数，d8为调度响应成功率，d9为非计划停运系数，d
10
为储能可用容量。
[0039]
可选地，所述能效水平指标的计算公式为：
[0040][0041]
其中，e
off
为下网电量，es为站用电量，e
on
为上网电量，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，d
11
为电站储能损耗率，d
12
为厂用电率， d
13
为综合效率。
[0042]
可选地，所述环保性指标的计算公式为：
[0043][0044]
其中，g为统计时段内储能参与系统运行的节煤量，表示燃烧单位质量的煤产生的二氧化碳，a
n1
和a
s1
分别为煤中的含氮量和含硫量，a
n2
和a
s2
分别为氮氧化物和硫氧化物的转化效率，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物的比值，pn为电站的额定功率，en为额定容量，nn和ns分别为脱氮效率和脱硫效率，s为电站的占地面积，d
14
为有毒有害气体减排量， d
15
为功率密度，d
16
为能量密度，d
17
为储能介质污染，为二氧化碳减排量，为氮氧化物减排量，为硫氧化物减排量。
[0045]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0046]
本发明获取抽蓄和电化学储能电站综合效能评估体系的多个四级指标；对多个所述四级指标进行分类和计算，得到二级指标；根据所述二级指标和所述四级指标利用改进critic赋权法确定抽蓄和电化学储能电站的相对贴近度；述改进critic赋权法中的权重包括主观权重向量和客观权重向量；根据所述相对贴近度确定抽蓄和电化学储能电站综合效能的评估结果。采用同时考虑指标杂乱性和相关性的critic赋权法，能够削弱主观判断对权重的影响，从而提高综合效能的评估结果的准确性。
附图说明
[0047]
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048]
图1为本发明提供的抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法的流程图；
[0049]
图2为抽蓄和电化学储能电站综合效能评估体系的结构示意图；
[0050]
图3为抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法的工作示意图。
具体实施方式
[0051]
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。
[0052]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0053]
如图1所示，本发明提供的一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估方法，包括：
[0054]
步骤101：获取抽蓄和电化学储能电站综合效能评估体系的多个四级指标；所述四级指标包括电站实际可充放电功率、电站实际可放电量、响应时间、调节速率、调节精度、等效利用系数、电站可用系数、调度响应成功率、非计划停运系数、储能可用容量、电站储能损耗率、厂用电率、综合效率、有毒有害气体减排量、功率密度、能量密度、储能介质污染、投资回收年限、投资回报率和全寿命周期度电成本。
[0055]
步骤102：对多个所述四级指标进行分类和计算，得到二级指标；所述二级指标包括调节能力指标、能效水平指标、环保性指标和经济性指标。
[0056]
步骤103：根据所述二级指标和所述四级指标利用改进critic赋权法确定抽蓄和电化学储能电站的相对贴近度；所述改进critic赋权法中的权重包括主观权重向量和客观权重向量。
[0057]
步骤104：根据所述相对贴近度确定抽蓄和电化学储能电站综合效能的评估结果。
[0058]
其中，所述调节能力指标的计算公式为：
[0059][0060]
其中，pa为电站运行最大功率值，pn为电站的额定功率，ea为可用容量， en为额定容量，t1和t0分别为电站开始改变出力调频的时间和频率跨越一次调频死区的时间，p(t)和
p
demand
(t)分别表示电站实时出力和系统下达的指令出力值，p(t2)和p(t1)分别为爬坡测量时间段的末时刻t2和初始时刻t1的机组出力值，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，o
suc
为统计时段内电站执行电网下达指令成功次数，o
all
为电网下达指令次数，t
ava
为可用时间，t
un
为电站非计划停运时间，δt为统计时间段，d1为电站实际可充放电功率，d2为电站实际可放电量，d3为响应时间，d4为调节速率，d5为调节精度， d6为等效利用系数，d7为电站可用系数，d8为调度响应成功率，d9为非计划停运系数，d
10
为储能可用容量。
[0061]
其中，所述能效水平指标的计算公式为：
[0062][0063]
其中，e
off
为下网电量，es为站用电量，e
on
为上网电量，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，d
11
为电站储能损耗率，d
12
为厂用电率， d
13
为综合效率。
[0064]
其中，所述环保性指标的计算公式为：
[0065][0066]
其中，g为统计时段内储能参与系统运行的节煤量，表示燃烧单位质量的煤产生的二氧化碳，a
n1
和a
s1
分别为煤中的含氮量和含硫量，a
n2
和a
s2
分别为氮氧化物和硫氧化物的转化效率，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物的比值，pn为电站的额定功率，en为额定容量，nn和ns分别为脱氮效率和脱硫效率，s为电站的占地面积，d
14
为有毒有害气体减排量， d
15
为功率密度，d
16
为能量密度，d
17
为储能介质污染，为二氧化碳减排量，为氮氧化物减排量，为硫氧化物减排量。
[0067]
其中，所述经济性指标的计算公式为：
[0068][0069]
其中，b
i,n
和b
o,n
分别为第n年的收入和成本，r为贴现率，pn为电站的额定功率，en为额定容量，b
p
和be分别为初始投资中的单位功率成本和单位容量成本，b
ini
、b
op
、b
ch
和b
re
分别为电站的建设成本、运行维护成本、设备替换成本和废旧电池回收成本；d
18
为投资回收年限，d
19
为投资回报率，d
20
为全寿命周期度电成本，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物的比值，m为全寿命周期的年限，n为储能额定充放电次数，γ
soc
为储能容量可用系数。
[0070]
步骤103，具体包括：
[0071]
根据所述四级指标构建初始评估矩阵。
[0072]
根据所述初始评估矩阵确定所述四级指标的客观权重向量。
[0073]
利用层次分析法确定所述四级指标的主观权重向量。
[0074]
根据所述客观权重向量和所述主观权重向量确定综合权重。
[0075]
根据所述综合权重和所述二级指标利用critic赋权法确定相对贴近度。
[0076]
本发明选取了我国北方区域参与电网运行的五个储能电站作为研究对象，采用本发明方法进行仿真分析。电站a为抽蓄电站(4
×
200mw)，电站b、 c、d、e分别为钠硫电站(15mw，30mwh)、铅酸电站(5mw，10mwh)、锂离子电站(30mw，60mwh)和全钒液流电站(10mw，20wmh)。本发明中的抽蓄和电化学储能电站为抽/储电站。如图3所示，具体步骤如下：
[0077]
a、提供抽/储电站综合效能评估体系。
[0078]
b、提供步骤a中抽/储电站综合效能评估体系指标计算公式。
[0079]
c、利用改进critic赋权法对给定电站的综合效能进行评估。
[0080]
如图2所示，所述抽/储电站综合效能评估体系包括调节能力、能效水平、环保性和经济性四个二级指标。
[0081]
所述调节能力指标包括两个三级指标：充放电能力指标和设备运行状态指标，其中充放电能力指标包括电站实际可充放电功率d1、电站实际可放电量 d2、响应时间d3、调节速率d4和调节精度d5五个四级指标，设备运行状态指标包括等效利用系数d6、电站可用系数d7、调度响应成功率d8、非计划停运系数d9和储能可用容量d
10
五个四级指标。
[0082]
所述能效水平指标包括两个三级指标：损耗率指标和运行能效指标，其中损耗率指标包括电站储能损耗率d
11
和厂用电率d
12
两个四级指标，运行能效指标包含四级指标综合效率d
13
。
[0083]
所述环保性指标包括三个三级指标：污染物减排指标、单位占地面积指标和介质污染指标，其中污染物减排指标包含四级指标有毒有害气体减排量d
14
，单位占地面积指标
包括功率密度d
15
和能量密度d
16
两个四级指标，介质污染指标包含四级指标储能介质污染d
17
。
[0084]
所述经济性指标包括两个三级指标：投资回报指标和成本指标，其中投资回报指标包括投资回收年限d
18
和投资回报率d
19
两个四级指标，成本指标包含四级指标全寿命周期度电成本d
20
。
[0085]
调节能力指标计算公式：
[0086][0087]
式中，pa为电站运行最大功率值，pn为电站的额定功率，ea为可用容量， en为额定容量，t1和t0分别为电站开始改变出力调频的时间和频率跨越一次调频死区的时间，p(t)和p
demand
(t)分别表示电站实时出力和系统下达的指令出力值，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，o
suc
为统计时段内电站执行电网下达指令成功次数，o
all
为电网下达指令次数，t
ava
为可用时间， t
un
为电站非计划停运时间。
[0088]
能效水平指标计算公式：
[0089][0090]
式中，e
off
为下网电量，es为站用电量，e
on
为上网电量；
[0091]
环保性指标计算公式：
[0092][0093]
式中，g为统计时段内储能参与系统运行的节煤量，表示燃烧单位质量的煤产生的二氧化碳，a
n1
和a
s1
为煤中的含氮量和含硫量，a
n2
和a
s2
为氮氧化物和硫氧化物的转化效率，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物(还包含空气中的氮转化为氮氧化物)的比值，nn和ns为脱氮效率和脱硫效率，s表示电站的占地面积。
[0094]
经济性指标计算公式：
[0095][0096]
其中，投资回收年限为项目计算期内各年的净现金流量按照标准折现率折算到初期，累加净收入覆盖初始投资成本的年份，采用净现值解方程的方法进行计算，b
i,n
和b
o,n
分别为第n年的收入和成本，r为贴现率，b
p
和be分别为初始投资中的单位功率成本和单位容量成本，投资回报率为电站的全寿命周期内各年净收入的平均值与初始投资成本的比值，全
寿命周期度电成本为全寿命周期内各项成本之和与发电量的比值，其中b
ini
、b
op
、b
ch
和b
re
分别表示电站的建设成本、运行维护成本、设备替换成本和废旧电池回收成本。
[0097]
5个抽/储电站20个评价指标的原始数据(即初始评估矩阵各元素)见表 1。
[0098]
表1抽/储电站原始指标
[0099][0100][0101]
所述步骤c具体包括以下步骤：
[0102]
c1、确定初始评估矩阵。
[0103]
根据四级指标确定m个抽/储电站n个评价指标的初始评估矩阵：
[0104]
[0105]
其中a
ij
表示的是第i个电站的第j个指标值(1≤i≤m,1≤j≤n)；
[0106]
c2、确定主观权重向量。
[0107]
根据“储能国标”、“南方储能细则”等文件对于指标权重的规定确定响应时间、调节速率、调节精度等12个指标的相互权重关系，并结合专家意见用层次分析法对官方文件未涉及的储能可用容量、有毒有害气体减排量、功率密度、能量密度、储能介质污染、投资回收年限、投资回报率和全寿命周期度电成本等8个指标的权重进行补充，得到主观权重向量，其中pn为第n指标的权重：
[0108][0109]
c3、求出客观权重向量。
[0110]
对初始指标矩阵进行无量纲处理，第i个电站的第j个指标值aij经处理为：
[0111][0112]ai
'j为经无量纲处理后的指标值，a
jmax
为指标值的最大值，a
jmin
为指标值的最小值。为计算某一指标的变异性和冲突性，需选取该指标对应列的数据，现选取第j列的数据进行计算，则第j个指标的变异性为：
[0113][0114]
其中为指标j的平均值：
[0115][0116]
第j个指标的冲突性为：
[0117][0118]
其中r
ij
为指标i与指标j之间的相关性系数，相关性越强则冲突性越弱； rj为冲突性。
[0119]
则第j个指标的信息量为：
[0120]cj
＝sj×rj
ꢀꢀꢀ
(11)
[0121]
继而求得指标j的客观权重为：
[0122][0123]
客观权重向量为：
[0124]
[0125]
c4、求出综合权重。
[0126]
由c2和c3得到指标最终权重为：
[0127][0128]
权重向量为：
[0129][0130]
结合求得的权重向量，对初始评估矩阵am×n进行加权标准化处理，得到加权标准矩阵z：
[0131][0132]
c5、将所有四级指标分成效益型指标(数值越大越好)和成本型指标(数值越小越好)两类，分别求取每一项指标中的最优值和最劣值，即求取加权标准中的每一行的最大值和最小值，最大值对应最优值，最小值对应最劣值，其中第j个指标所对应的列中，最优值为，最劣值为
[0133]
c6、分别计算m个电站所有指标与对应的最优值和最劣值的几何距离和并计算出电站的相对贴进度ci：
[0134][0135]
根据贴进度的大小，对电站的优劣程度进行排序，评分越高，则排序越靠前，则评价出来的性能就越好，其中二级指标的权重直接通过对应四级指标权重进行相加得到。
[0136]
将实际电站数据带入步骤c所述计算方法得到的相关权重数据见表2和表3。
[0137]
表2抽/储电站综合效能指标权重
[0138]
指标杂乱性相关性冲突性客观权重主观权重综合权重d10.4120.2000.8000.0580.0800.094d20.3730.5000.5000.0330.0800.053d30.4310.1000.9000.0690.0400.056
d40.4050.1000.9000.0650.0400.052d50.3980.1000.9000.0640.0800.103d60.3980.7000.3000.0210.0400.017d70.4160.4000.6000.0440.0200.018d80.4340.3000.7000.0540.0400.043d90.3850.3000.7000.0480.0200.019d100.4400.5000.5000.0390.0200.016d110.4000.2000.8000.0570.0400.046d120.3910.2000.8000.0550.0200.022d130.4180.4000.6000.0450.0600.054d140.4290.5000.5000.0380.0800.062d150.3960.3000.7000.0490.0400.040d160.4050.3000.7000.0500.0400.041d170.4110.0001.0000.0730.0400.059d180.3730.4000.6000.0400.0800.064d190.4000.4000.6000.0430.0600.052d200.3900.2000.8000.0550.0800.090
[0139]
表3抽/储电站综合效能二级指标权重
[0140]
指标调节能力能效水平环保性经济性权重0.4720.1220.2010.205
[0141]
综合以上数据和方法可以得到实例选取的五个电站的综合效能评估结果，见表4。
[0142]
表4抽/储电站综合效能评估结果
[0143]
电站调节能力能效水平环保性经济性综合效能评分电站a(抽蓄)0.27920.30950.88341.00000.5521电站b(钠硫)0.69050.54720.28340.48690.5495电站c(铅酸)0.67220.52130.00000.57720.4992电站d(锂离子)0.75650.77790.42570.26990.5929电站e(全钒液流)0.76280.80870.46370.23200.5995
[0144]
由表4可知，锂离子和全钒液流电站的综合效能评分较高，两者在调节能力和能效水平的表现上存在一定优势。其中锂离子电站的综合效能评分略低于全钒液流电站，主要是因为在调节能力和能效水平上表现略差，而在经济性上锂离子电站的评分好于全钒液流电站，因此在综合效能评分接近的情况下可适当推广锂离子电站。
[0145]
从调节能力、能效水平、环保性、经济性四个方面对抽/储电站综合效能进行评估。其技术方案为：确定抽/储电站综合效能评估指标，提供指标计算公式，采用改进的critic赋权方法对各指标进行赋权，并利用topsis评价方法对各电站的综合效能进行评分。本发明综合考虑了行业内相关文件对于部分指标权重的规定，以及指标的杂乱性和相关性，将专家意见与critic赋权法相结合对指标进行赋权，既保留了行业对指标赋权的理解，考虑了指标的杂乱性和相关性，也削弱了主观判断对于赋权的影响，评价结果符合客观实际规律，对于储能电站的规划和运行评价有一定指导意义，也印证了本发明所提评估体系和评
估方法的有效性和实用性。
[0146]
本发明的优势为立足于抽/储电站自身的特点和优势，结合《南方电储能电站并网及辅助服务管理实施细则》(简称“南方储能细则”)和《电化学储能运行指标及评价(gb/t 36549-2018)》(简称“储能国标”)等文件的指标考核规定，建立了包含调节能力指标、能效水平指标、经济性指标和环保性指标的抽/储电站综合效能评估体系。在此基础上，根据上述文件对于指标权重的要求，选用能同时考虑指标杂乱性和相关性的critic赋权法，建立了基于改进critic赋权法的抽/储电站综合效能评估模型，对抽蓄以及不同类型电化学储能的综合能效进行评估，结果对电网储能的规划和运行评价具有指导意义。
[0147]
本发明提供的一种抽蓄和电化学储能电站综合效能评估系统，包括：
[0148]
获取模块，用于获取抽蓄和电化学储能电站综合效能评估体系的多个四级指标；所述四级指标包括电站实际可充放电功率、电站实际可放电量、响应时间、调节速率、调节精度、等效利用系数、电站可用系数、调度响应成功率、非计划停运系数、储能可用容量、电站储能损耗率、厂用电率、综合效率、有毒有害气体减排量、功率密度、能量密度、储能介质污染、投资回收年限、投资回报率和全寿命周期度电成本。
[0149]
二级指标确定模块，用于对多个所述四级指标进行分类和计算，得到二级指标；所述二级指标包括调节能力指标、能效水平指标、环保性指标和经济性指标。
[0150]
相对贴近度确定单元，用于根据所述二级指标和所述四级指标利用改进 critic赋权法确定抽蓄和电化学储能电站的相对贴近度；所述改进critic 赋权法中的权重包括主观权重向量和客观权重向量。
[0151]
评估结果确定单元，用于根据所述相对贴近度确定抽蓄和电化学储能电站综合效能的评估结果。
[0152]
其中，所述调节能力指标的计算公式为：
[0153][0154]
其中，pa为电站运行最大功率值，pn为电站的额定功率，ea为可用容量， en为额定容量，t1和t0分别为电站开始改变出力调频的时间和频率跨越一次调频死区的时间，p(t)和p
demand
(t)分别表示电站实时出力和系统下达的指令出力值，p(t2)和p(t1)分别为爬坡测量时间段的末时刻t2和初始时刻t1的机组出力值，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，o
suc
为统计时段内电站执行电网下达指令成功次数，o
all
为电网下达指令次数，t
ava
为可用时间，t
un
为电站非计划停运时间，δt为统计时间段，d1为电站实际可充放电功率，d2为电站实际可放电量，d3为响应时间，d4为调节速率，d5为调节精度， d6为等效利用系数，d7为电站可用系数，d8为调度响应成功率，d9为非计划停运系数，d
10
为储能可用容量。
[0155]
其中，所述能效水平指标的计算公式为：
[0156][0157]
其中，e
off
为下网电量，es为站用电量，e
on
为上网电量，ec和ed分别为统计时段内电站的充电量和放电量，d
11
为电站储能损耗率，d
12
为厂用电率， d
13
为综合效率。
[0158]
其中，所述环保性指标的计算公式为：
[0159][0160]
其中，g为统计时段内储能参与系统运行的节煤量，表示燃烧单位质量的煤产生的二氧化碳，a
n1
和a
s1
分别为煤中的含氮量和含硫量，a
n2
和a
s2
分别为氮氧化物和硫氧化物的转化效率，m为煤内部的氮转化成的氮氧化物与总计生成的氮氧化物的比值，pn为电站的额定功率，en为额定容量，nn和ns分别为脱氮效率和脱硫效率，s为电站的占地面积，d
14
为有毒有害气体减排量， d
15
为功率密度，d
16
为能量密度，d
17
为储能介质污染，为二氧化碳减排量，为氮氧化物减排量，为硫氧化物减排量。
[0161]
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。对于实施例公开的系统而言，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。
[0162]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。