基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法及系统与流程

技术特征：
1.基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，其特征在于，包括：步骤s1，输入储能系统的日充放功率需求曲线；步骤s2，计算日内充放电量需求不匹配差额；步骤s3，构建随机充放循环特征序列；步骤s4，计算储能额定容量和额定功率。2.根据权利要求1所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，步骤s1输入储能系统的日充放功率需求曲线，具体包括以下步骤：将储能系统的日充放功率需求基于单位时间间隔进行离散化处理，式(1)所示： (1)式中：为储能系统的日充放电量需求数组，为第个单位时间间隔的储能系统的充放电量需求；为单位时间间隔；为第个单位时间间隔储能系统的充放功率需求，为的元素个数，。3.根据权利要求1所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，其特征在于，步骤s2计算日内充放电量需求不匹配差额，具体包括以下步骤：储能系统的日内充放电量需求不匹配差额计算公式为：
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(2)式中：为日内充放电量需求不匹配差额；为储能的存储电量需求，实现时段电能存储；为储能的放电电量需求，实现时段电量供给。4.根据权利要求1所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，其特征在于，步骤s3构建储能随机充放循环特征，具体包括以下步骤：301)判断储能系统的日充放电量需求数组中首元素与尾元素是否同号，若同号则将尾元素移至到首元素位置，更新元素序号，更新日充放电量需求数组，获得日充放电量需求第一更新数组；302)判断日充放电量需求第一更新数组中第一个元素是否为正值，若为负值，则将所述第一个元素移至数组末尾，其他元素依次前移一位，更新元素序号，获得日充放
电量需求第二更新数组；303)基于日充放电量需求第二更新数组，判断日内充放电量需求不匹配差额的符号，若为正值，将分解为份正值，对进行分配，将分配至日充放电量需求第二更新数组的奇数元素中减去；反之，则在日充放电量需求第二更新数组偶数元素中减去；304)待完全分配后，获得日充放电量需求第三更新数组，日充放电量需求第三更新数组是储能的初步随机充放循环特征序列；305)将获得日充放电量需求第三更新数组中元素符号相同的相邻值求和，若元素的数值为0等同于正值，获得新的数组，为数组的元素个数，，为正负相间数列；306)判断是否为偶数，若不是偶数，则在末尾补零，使得变为偶数数组，更新和，更新后的为完整的随机充放循环特征序列。5.根据权利要求4所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，其特征在于：的分配方案具体为：若为正值，则将分解为份正值，每一份为,且，每一份可任意分配至日充放电量需求第二更新数组的奇数元素中减去，日充放电量需求第二更新数组的奇数元素为个,共有种分配方案，产生数量的可行解，其中为日充放电量需求第二更新数组的奇数元素数量。6.根据权利要求4所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，其特征在于：步骤s4计算储能额定容量和功率，具体包括以下步骤：储能的额定容量公式： (3)
式中：为储能的额定容量；为第次充放循环的储能容量；为第次循环的充电容量；为第次循环的放电容量；为第次循环的容量补给，其中；为充放电循环次数；当时，，，第次循环的容量补给为；否则，；储能的额定功率公式：
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(4)式中：为储能的额定功率；为日充放电量需求第三更新数组中第个元素。7.基于随机充放循环特征的储能容量优化配置系统，其特征在于，包括：数据采集单元、需求不匹配差额计算单元、特征序列构建单元和储能计算单元；数据采集单元输入储能系统的日充放功率需求曲线；需求不匹配差额计算单元计算日内充放电量需求不匹配差额；特征序列构建单元构建随机充放循环特征序列；储能计算单元计算储能额定容量和额定功率。8.根据权利要求7所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置系统，数据采集单元工作过程具体包括以下步骤：将储能系统的日充放功率需求基于单位时间间隔进行离散化处理，式(5)所示： (5)式中：为储能系统的日充放电量需求数组，为第个单位时间间隔的储能系统的充放电量需求；为单位时间间隔，可作为一个储能系统参与控制的充电或放电循环周期；为第个单位时间间隔储能系统的充放功率需求，为的元素个数，；需求不匹配差额计算单元工作过程具体包括以下步骤：储能系统的日内充放电量需求不匹配差额计算公式为：
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(6)式中：为日内充放电量需求不匹配差额；为储能的存储电量需求，实现时段电能存储；为储能的放电电量需求，实现时段电量供给。9.根据权利要求8所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置系统，其特征在
于，特征序列构建单元工作过程具体包括以下步骤：301)判断储能系统的日充放电量需求数组中首尾元素与尾元素是否同号，即与是否同号，若同号则将末尾元素移至到首元素位置，更新元素序号，更新日充放电量需求数组，否则保持日充放电量需求数组不变，获得日充放电量需求第一更新数组；302)判断日充放电量需求第一更新数组中第一个元素是否为正值，若为非正值，则将所述第一个元素移至数组末尾，其他元素依次前移一位，更新元素序号，获得日充放电量需求第二更新数组；303)基于日充放电量需求第二更新数组，判断日内充放电量需求不匹配差额的符号，若为正值，将分解为份正值，对进行分配，将分配至日充放电量需求第二更新数组的奇数元素中减去；反之，则在日充放电量需求第二更新数组偶数元素中减去；的分配方案具体为：若为正值，则将分解为份正值，每一份为且，每一份可任意分配至日充放电量需求第二更新数组的奇数元素中减去，日充放电量需求第二更新数组的奇数元素为个，共有种分配方案，对应产生数量的可行解，其中为日充放电量需求第二更新数组奇数元素的数量；304)待完全分配后，获得日充放电量需求第三更新数组，日充放电量需求第三更新数组是生成储能的初步随机充放循环特征序列；305)将获得日充放电量需求第三更新数组中元素符号相同的相邻值求和，若元素的数值为0等同于正值，获得新的数组，为数组的元素个数，，为正负相间数列；306)判断是否为偶数，若不是偶数，则在末尾补零，使得变为偶数数组，更新和，更新后的为完整的随机充放循环特征序列。10.根据权利要求9所述的基于随机充放循环特征的储能容量优化配置系统，其特征在
于，储能计算单元工作过程具体包括以下步骤：储能的额定容量公式： (7)式中：为储能的额定容量；为第次充放循环的储能容量；为第次循环的充电容量；为第次循环的放电容量；为第次循环的容量补给，其中；为充放电循环次数；当时，，，第次循环的容量补给为；否则，；储能的额定功率公式：
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(8)式中：为储能的额定功率；为日充放电量需求第三更新数组中第个元素。

技术总结
本发明公开基于随机充放循环特征的储能容量优化配置方法，包括输入储能系统的日充放功率需求曲线，计算日内充放电量需求不匹配差额，构建随机充放循环特征序列，计算储能额定容量和额定功率，本申请在利用储能提高新能源就地消纳时，合理动态规划多时段新能源与负荷之间的供需电量差额是影响储能配置的关键。通过构建随机充放循环特征序列，获得多个储能容量和功率配置的可行解，不仅可有效提高新能源就地消纳率，又能实现储能的经济规划。又能实现储能的经济规划。又能实现储能的经济规划。


技术研发人员：王德顺 魏海坤 薛金花 吴福保
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2022/12/30