一种用户侧储能做功天数精算方法及精算模型与流程

本发明属于能源系统，特别是涉及到一种用户侧储能做功天数精算方法及精算模型。

背景技术：

1、结合当前工商业用户侧储能系统运行的实际情况看，影响用户侧储能项目指标的因素很多，传统的评价模型一般参考用户端的历史用电负荷曲线，依赖技术人员的经验，大致按照趋势估算出配储的规模和全年做功天数，然后用预估的配储规模再反过来校验是否会导致用户超负荷用电、进而考虑是否会增加用户的额外成本；也或者反向校验配储规模是否不足够、进而影响用户的正常用电需求；以及存在全年做功天数的预估过于主观而缺乏客观数据的有效支持，导致模型经济评价结果要么过于乐观、要么过于保守，进而影响项目的最终决策。

2、总之，行业内现有对于“配储规模”和“做功天数”的人工测算更多的是仅停留于参考历史数据进行匡算，但不能真正基于历史数据进行客观地模拟精算，所导致的误差比较大，并且基本上每个项目都会有误差；具体原因包括：

3、1)没有充分利用到每一条历史用电负荷数据；

4、2)只能人为地参考历史数据进行大致地估算，而无法做到基于数万条历史数据的精算；

5、3)依靠人工计算耗时大、效率极低且非常容易出现计算错误，特别是当历史数据出现缺失的情况，依靠人工几乎无法识别和判断；

6、4)做功天数几乎完全依靠“负荷曲线”的趋势、基于技术人员的经验和对用户的实地踏勘情况主观进行判断和匡算。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种用户侧储能做功天数精算方法及精算模型，能够充分利用历史用电负荷数据，准确地仿真储能电站运行全过程；自动测算并得到相对客观、趋于可靠的储能系统全年做功天数，极大地提升工程师工作效率。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种用户侧储能做功天数精算方法，包括：

4、s1、将充放电计划转化为数字编码；

5、s2、根据用户历史用电负荷数据所在的时段以及用电负荷数据的间隔时间自动推算应有标准时点点位个数，进而用标准时点点位个数来识别历史用电负荷数据中实际缺失的点位个数并定位缺失的点位；

6、s3、基于每个时点点位的历史实际用电负荷功率和用户既有的需量电量或需量电量功率，计算出时点点位的负荷余量；再基于时点点位充放电计划的识别以及通过pcs功率、充放电效率计算出来的最大充电功率的比较模拟出时点点位的可充放电功率；继而模拟出在连续几个时点点位内将储能系统的电池充满或放净，并实时显示时点点位的剩余可用电量；

7、s4、计算全年的实际放电电量数据并基于全年的标准定额放电电量模拟计算出合理的全年做功天数。

8、进一步的，步骤s2中所述自动推算的方法包括：基于用电负荷数据的实际间隔时间，先统一折算为分钟数，然后折算出一小时的时点点位个数，再计算出一天的标准时点点位个数，最后推算出1个月、乃至整年的标准应有的时点点位个数。

9、进一步的，步骤s3中模拟过程具体包括：

10、s301、基于储能系统所配置电池设备的既定pcs功率和充放电效率计算出储能系统的最大充电功率；

11、s302、如果识别时点点位处于充电阶段，且有负荷余量，则判断储能系统的最大充电功率是否小于负荷余量；若小于，则时点点位的充电功率就是所述储能系统的最大充电功率；若大于，则以负荷余量为时点点位的充电功率；

12、s303、如果识别时点点位处于放电阶段，则判断此点位的做功负荷功率与储能系统的最大放电功率的大小；前者大，则按照所述最大放电功率作为时点点位的放电功率完成放电做功；反之，则按照该点位的做功负荷功率作为时点点位的放电功率完成放电做功；

13、s304、基于电池配置的pcs功率和充放电倍率计算出电池容量；

14、s305、基于电池容量和放电深度dod计算出单日单次最大充放电量；

15、s306、当达到单日单次最大充电量后时点点位不再充电；当电池内累计可放电量为零时时点点位不再继续放电；

16、s307、基于s302得到的时点点位充电功率和s303得到的时点点位放电功率，每个时点点位都计算出在该时点点位时的累计可充放电量，然后计算得到截止本时点点位时的剩余可充电量，剩余可充电量＝单日单次最大充放电量-累计可充放电量；

17、s308、时点点位的实际充电量：当时点点位处于充电时段时，且剩余可充电量大于零，时点点位的实际充电量由步骤s302获得；若剩余可充电量小于零，时点点位的实际充电量为单日单次最大充放电量-累计到上一个点位的可充放电量；

18、s309、时点点位的实际放电量：当时点点位处于放电时段时，且累计可充放电量大于零，则时点点位的实际放电量由步骤s303获得；若累计可充放电量小于等于零，则时点点位的实际放电量为上一个点位的累计可充放电量；

19、s310、根据步骤s301-s309计算出任一时点点位的实际充放电量以及储能系统的实时可用电量。

20、更进一步的，步骤s4包括：

21、s401、计算年度最大可放电量，年度最大可放电量＝单日单次最大放电量×日充放次数×目标年度的总日历天数；

22、s402、模拟出用户的放电天数，放电天数＝历史年度实际放电量÷年度最大可放电量×目标年度日历天数。

23、本发明另一方面还提出了一种用户侧储能做功天数精算模型，包括：

24、转化模块：将充放电计划转化为数字编码；

25、点位推算模块：根据用户历史用电负荷数据所在的时段以及用电负荷数据的间隔时间自动推算应有标准时点点位个数，进而用标准时点点位个数来识别历史用电负荷数据中实际缺失的点位个数并定位缺失的点位；

26、模拟模块：基于每个时点点位的历史实际用电负荷功率和用户既有的需量电量或需量电量功率，计算出时点点位的负荷余量；再基于时点点位充放电计划的识别以及通过pcs功率、充放电效率计算出来的最大充电功率的比较模拟出时点点位的可充放电功率；继而模拟出在连续几个时点点位内将储能系统的电池充满或放净，并实时显示时点点位的剩余可用电量；

27、做功天数计算模块：计算全年的实际放电电量数据并基于全年的标准定额放电电量模拟计算出合理的全年做功天数。

28、进一步的，步骤s2中所述自动推算的方法包括：基于用电负荷数据的实际间隔时间，先统一折算为分钟数，然后折算出一小时的时点点位个数，再计算出一天的标准时点点位个数，最后推算出1个月、乃至整年的标准应有的时点点位个数。

29、进一步的，所述点位推算模块包括：

30、最大充电功率计算单元：基于储能系统所配置电池设备的既定pcs功率和充放电效率计算出储能系统的最大充电功率；

31、时点点位充电功率单元：如果识别时点点位处于充电阶段，且有负荷余量，则判断储能系统的最大充电功率是否小于负荷余量；若小于，则时点点位的充电功率就是所述储能系统的最大充电功率；若大于，则以负荷余量为时点点位的充电功率；

32、时点点位放电做功单元：如果识别时点点位处于放电阶段，则判断此点位的做功负荷功率与储能系统的最大放电功率的大小；前者大，则按照所述最大放电功率作为时点点位的放电功率完成放电做功；反之，则按照该点位的做功负荷功率作为时点点位的放电功率完成放电做功；

33、电池容量单元：基于电池配置的pcs功率和充放电倍率计算出电池容量；

34、单日单次最大充放电量单元：基于电池容量和放电深度dod计算出单日单次最大充放电量；

35、时点点位单元：当达到单日单次最大充电量后时点点位不再充电；当电池内累计可放电量为零时时点点位不再继续放电；

36、剩余可充电量单元：基于时点点位充电功率单元得到的时点点位充电功率和时点点位放电做功单元得到的时点点位放电功率，每个时点点位都计算出在该时点点位时的累计可充放电量，然后计算得到截止本时点点位时的剩余可充电量，剩余可充电量＝单日单次最大充放电量-累计可充放电量；

37、实际充电量单元：时点点位的实际充电量：当时点点位处于充电时段时，且剩余可充电量大于零，时点点位的实际充电量由步骤s302获得；若剩余可充电量小于零，时点点位的实际充电量为单日单次最大充放电量-累计到上一个点位的可充放电量；

38、实际放电量单元：时点点位的实际放电量：当时点点位处于放电时段时，且累计可充放电量大于零，则时点点位的实际放电量由步骤s303获得；若累计可充放电量小于等于零，则时点点位的实际放电量为上一个点位的累计可充放电量；

39、循环单元：通过上述单元计算出任一时点点位的实际充放电量以及电池内的实时可用电量。

40、更进一步的，做功天数计算模块包括：

41、年度最大可放电量单元：计算年度最大可放电量，年度最大可放电量＝单日单次最大放电量×日充放次数×目标年度的总日历天数；

42、做功天数单元：模拟出用户的放电天数，作为做功天数；放电天数＝历史年度实际放电量÷年度最大可放电量×目标年度日历天数。

43、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

44、1、本发明将充放电计划按照用户侧的历史负荷曲线时间间隔实现数字化设置，基于用户侧曾经每一个时点点位的实际用电大数据进行逻辑计算、不遗漏；基于用户侧每个时点点位的历史用电负荷以及需量电量，将储能系统的功率规模、pcs功率、充放电倍数、充放电功率、dod等性能指标结合起来，自动完成每一个时点点位的可充放电量的计算并可以对系统的实时可用电量进行监控。

45、2、本发明能够充分利用历史用电负荷数据，准确地仿真储能电站运行全过程；自动测算并得到相对客观、趋于可靠的储能系统全年做功天数，极大地提升工程师工作效率。