(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210801113.6 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司扬州供电 分公司 地址 225009 江苏省扬州市维扬路179号 申请人 国网江苏省电力有限公司 (72)发明人 张宸　詹昕　于翔　赵越　刘恒门　 李培培　彭冰月　阮文青　刘钰　 张炜　 (74)专利代理 机构 扬州市苏为知识产权代理事 务所(普通 合伙) 32283 专利代理师 葛军 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于共享合作社的储能系统容量优化 方法 (57)摘要 一种基于共享合作社的储能系统容量优化 方法。 包括以下步骤： 1)建立峰谷分时电价下的 收益模型； 2)建立计及储能系统全生命周期的投 资成本模型； 3)建立基于时间权重的储能成本分 摊模型； 4)综合考虑步骤1) ‑步骤3)中的模型， 以 共享合作社内用户的净收益最大， 建立季节性储 能优化配置模型； 5)明确储能系统的约束条件； 6)以储能系统的额定功率和额定容量为优化变 量， 采用遗传算法求解季节性储能优化配置模 型， 输出最优解。 本发明能够满足多用户季节性 高峰需求， 减少共享合作社内单个用户的投资成 本， 缩短储能投资回收周 期， 同时提高储能装置 的年利用率， 充分发挥储能系统短期动态增容的 作用。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115221699 A 2022.10.21 CN 115221699 A 1.一种基于共享 合作社的储能系统容 量优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1)： 建立峰谷分时电价下的收益模型； 步骤2)： 建立计及储能系统全生命周期的投资成本模型； 步骤3)： 建立基于时间权 重的储能成本分摊模型； 步骤4)： 综合考虑步骤1) ‑步骤3)中的模型， 以共享合作社内用户的净收益最大， 建立 季节性储能优化配置模型； 其中， 共享合作为： 将季节性高峰用电需求月份的用户聚合， 共 同出资建设一个储能系统， 供用户共享使用； 步骤5)： 明确储能系统的约束条件； 步骤6)： 以储能系统的额定功率和额定容量为优化变量， 采用遗传算法求解季节性储 能优化配置模型， 输出最优解。 2.根据权利要求1所述的一种基于共享合作 社的储能系统容量优化方法， 其特征在于， 步骤1)中， 所述峰谷分时电价下的收益模型为： R＝R1+R2+R3          (1) 其中， R为峰谷分时电价下计及储 能全生命周期的收益， R1为峰谷分时电价下计及储 能 全生命周期的电量电费削减收益， R2为计及储能全生命周期的变压器 容量电费削减收益， R3 为计及储能全生命周期的政 府补贴收益； 式中， T为共享储能的全寿命周期， D为储能的年运行天数， k为一天24个小时段， Δt为 时段间隔， Pdis(t)、 Pch(t)分别为t时段储能系统的放电、 充电功率， 均为正值， m(t)为t时段 所对应的电度电费， tr为年通货膨胀率， dr为贴现率； 式中， T为共享储能的全寿命周期， M为一年的运行月数， h为需量电费电价， Hbmax为配置 储能前的负荷最大需量， Hamax为配置储能后的负荷最大需量， tr为年通货膨胀率， dr为贴现 率； 式中， Tg为储能投运后政府补贴年限， D为储能的年运行天数， k为一天24个小时段， Pdis (t)为t时段储能系统的放电功率， mg为政府补贴价格， tr为年通货膨胀率， dr为贴现率。 3.根据权利要求1所述的一种基于共享合作 社的储能系统容量优化方法， 其特征在于， 步骤2)中， 所述计及储能系统全生命周期的投资成本模型为： C＝C1+C2                          (5) 其中， C为计及储能系统全生命周期的总投资成本， C1为储能系统的一次性投资成本， C2 为储能系统全生命周期内的运行维护成本；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221699 A 2C1＝CEEbat+CPPbat                       (6) 式中， CE为储能的单位容量成本， CP为单位功率成本， Ebat为储能系统的额定容量， Pbat为 储能系统的额定功率； 式中， T为共享储能的全寿命周期， Cm为储能系统单位功率运行维护成本， Pbat为储能系 统的额定功率， tr为年通货膨胀率， dr为贴现率。 4.根据权利要求1所述的一种基于共享合作 社的储能系统容量优化方法， 其特征在于， 步骤3)中， 基于时间权 重的储能成本分摊模型为： Cshare,i＝γiC                         (8) 其中， Cshare,i为第i个用户分摊的储能系统的成本， C为计及储能系统全 生命周期的总投 资成本， n 为用户数量， γi为第i个用户的时间权 重， Ti为第i个用户一 年内使用储能的天数。 5.根据权利要求1所述的一种基于共享合作 社的储能系统容量优化方法， 其特征在于， 步骤4)中， 以共享合作社内用户的净收益 最大， 建立季节性储能优化配置模型： 其中， F为共享合作社储能系统的净收益， n为用户数量， γi为第i个用户的时间权重， R1 为峰谷分时电价下计及储能全生命周期的电量电费削减收益， R2为计及储能全生命周期的 变压器容量电费削减收益， R3为计及储能全生命周期的政府补贴收益； C1为储能系统的一次 性投资成本， C2为储能系统全生命周期内的运行维护成本 。 6.根据权利要求1所述的一种基于共享合作 社的储能系统容量优化方法， 其特征在于， 步骤5)中， 储能系统的约束条件 包括功率约束、 荷电状态约束、 充放电状态约束和负荷功率约束； 功率约束表达式： 其中， λ为充放电倍率， Pdis(t)、 Pch(t)分别为t时段储能系统的放电、 充电功率， Ebat为储 能系统的额定容 量， Pbat为储能系统的额定功率； 荷电状态约束表达式：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221699 A 3