一种考虑需求响应不确定性的光伏微网电池储能配置方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107403256A(43)申请公布日2017.11.28(21)申请号201710528343.9(22)申请日2017.07.01(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人李姚旺苗世洪李超韩佶李力行刘君瑶(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人王世芳李智(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书5页说明书12页附图3页(54)发明名称一种考虑需求响应不确定性的光伏微网电池储能配置方法(57)摘要本发明公开了一种考虑需求响应不确定性的光伏微网电池储能配置方法，包括如下步骤：(1)建立基于负荷自弹性系数的日前分时电价下需求响应量三角模糊模型；(2)建立日前分时电价优化模型；(3)基于三角模糊模型和日前分时电价优化模型，建立考虑需求响应不确定性的储能系统优化配置模型；(4)将储能系统优化配置模型中的模糊乐观值表达式、模糊悲观值表达式和模糊机会约束分别转换为其清晰等价形式并求解，获得并网型光伏微网电池储能配置方案。本发明的方法免去了采用模拟方法进行求解时的复杂编程过程和较长寻优时间，运行需求响应技术降低光伏微网对储能系统配置规模的需求，且考虑了需求响应不确定性的影响，更符合实际系统的需求。CN107403256ACN107403256A权利要求书1/5页1.一种考虑需求响应不确定性的光伏微网电池储能配置方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：(1)建立基于负荷自弹性系数的日前分时电价下需求响应量三角模糊模型如下：式中，-第t时段的负荷响应率三角模糊变量，t＝1,2,…,24；λΔq1,t、λΔq2,t、λΔq3,t-均为第t时段的负荷响应率模糊变量隶属度参数，且λΔq1,t≤λΔq2,t≤λΔq3,t；εtt-负荷自弹性系数；ktt-需求响应量最大误差水平比例系数，其值与εtt正相关；λΔc,t-第t时段的电价变化率；ktt|εttλΔc,t|-负荷响应量最大误差水平；-第t时段的总负荷响应量三角模糊变量；Δqload1,t、Δqload2,t、Δqload3,t-均为第t时段的负荷响应量模糊变量隶属度参数，且Δqload1,t≤Δqload2,t≤Δqload3,t；(2)基于步骤(1)的建立日前分时电价优化模型的目标函数如下：式中，PPV,t为第t时段的光伏出力大小；PL,t为第t时段的负荷大小；Δt-日前分时电价单位分段时长；E(·)为三角模糊数期望值计算算子；其中，式(3)的最小值为日前分时电价优化模型的最优解；(3)基于步骤(2)的日前分时电价优化模型的最优解，建立考虑需求响应不确定性的储能系统优化配置模型目标函数如下：2CN107403256A权利要求书2/5页式中，-微电网售电收益的乐观值Cgirdin-微电网购电成本的悲观值；GPVsub-光伏补贴收益；CBESS-储能系统的投资与运行维护成本；sup{·}-取上界运算符；inf{·}-取下界运算符；Cr{·}-置信度表达式；r-任意变量；α-乐观值置信度；β-悲观值置信度；-第t时段微电网的售电电量的三角模糊变量；-第t时段微电网的购电电量的三角模糊变量；cPVsub-分布式光伏发电单位补贴；IBESS-单体储能电池的单价；l-储能系统运行寿命；nBESS-单体储能电池的数量；γ-贴现率；mBESS-单体运行成本占投资成本的比例；(4)求解使式(7)值最大的可行解，作为考虑需求响应不确定性的储能系统优化配置模型的最优解，即得到相应的光伏微网电池储能配置方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，负荷自弹性系数εtt为：式中，λΔc,t-第t时段的电价变化率；λΔq,t-第t时段的负荷响应率。3CN107403256A权利要求书3/5页3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，日前分时电价优化模型包括基于式(1)、(2)建立的如下约束条件：电价约束：λΔc,min≤λΔc,t≤λΔc,max(4)式中，λΔc,t-第t时段的电价变化率；λΔc,min-需求响应机制下电价最大上调比例；λΔc,max-需求响应机制下电价最大下调比例；用电方式满意度约束：式中，sway-用电方式满意度下限；qload,t-第t时段的负荷量；电费支出满意度约束：式中，scost-电费支出满意度下限；基于式(4)～(6)确定分时电价优化模型的可行域，然后遍历该可行域，找到使式(3)值最小的可行解，作为分时电价优化模型的最优解。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，考虑需求响应不确定性的储能系统优化配置模型，还