(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111453500.7 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 中国能源建 设集团江苏省电力设计 院有限公司 地址 210036 江苏省南京市 鼓楼区渡江路 10号 (72)发明人 蔡博戎　蒋科　苏麟　钱康　 闫安心　姜华　何梦雪　史洋　 鹿峪宁　王晓虎　朱昕原　刘轶涵　 徐青山　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01) (54)发明名称 一种用于考虑需量管理的用户侧储能优化 配置系统及方法 (57)摘要 本发明公开了储能技术领域的一种用于考 虑需量管 理的用户侧储能优化配置系统及方法， 包括： 获取用户历史负荷数据； 基于用户历史负 荷数据进行负荷曲线聚类， 得到典型负荷曲线； 建立考虑负荷削峰率的用户侧储能配置模型和 基于两部制电价的用户侧储能收益模 型； 基于典 型负荷曲线和用户侧储能收益目标函数， 计算用 户侧储能配置模 型中的最佳配置参数。 本发明能 够通过科学配置储能， 补偿或缓冲峰值负载以实 现用户需求侧管理， 可降低部分基本电价支出； 同时在低谷充电高峰放电， 利用峰谷价差获得套 利， 实现储能系统经济运行。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 114358378 A 2022.04.15 CN 114358378 A 1.一种用于考虑需量管理的用户侧储能优化配置方法， 其特 征是， 包括： 获取用户历史负荷数据； 基于用户历史负荷数据进行负荷曲线聚类， 得到典型负荷曲线； 建立考虑负荷削峰率的用户侧储能配置模型和基于两部制电价的用户侧储能收益模 型； 基于典型负荷曲线和用户侧储能收益目标函数， 计算用户侧储能配置模型中的最佳配 置参数。 2.根据权利要求1所述的用于考虑需量管理 的用户侧储能优化配置方法， 其特征是， 基 于用户历史负荷数据进行负荷曲线聚类， 得到典型负荷曲线， 包括： 获取用户负荷曲线， 从用户负荷曲线中随机选择若干条负荷曲线作为初始的负荷聚类 中心； 计算各负荷曲线到各聚类中心的欧式距离； 对于每一条负荷曲线， 比较其到各聚类中心之间的欧式距离， 并找出其中的最小值后 进行归类； 计算各类负荷数据的平均值， 将平均后的负荷曲线作为每一类新的聚类中心； 比较新的聚类中心与上一个聚类中心之间的距离； 响应于该距离大于初始设定的阈值 时， 重新计算各负荷曲线到各聚类中心的欧式距离 后， 比较新的聚类中心与上一个聚类中心之间的距离； 响应于所有的聚类中心的距离均小于设定的阈值 时， 输出聚类曲线以及最终的聚类中 心； 通过遍历法得到最终的聚类中心中DBI指标最小的最佳聚类个数， 所述最佳聚类个数 对应的聚类曲线即为典型负荷曲线。 3.根据权利要求2所述的用于考虑需量管理 的用户侧储能优化配置方法， 其特征是， 所 述DBI指标的计算表达式为： 其中， IDBI为DBI指标， N为聚类个数， d(Xi)和d(Xj)为分别为Xi和Xj内部数据到聚类 中心 的距离， d(ci,cj)代表第i个聚类中心与第j个聚类中心之间的距离， Ti是簇类i中数据的个 数， Xi为簇类编号(i∈1、 2 …N)， Xj代表簇类i中的第j个数据点， Ai是簇类i的聚类中心， p＝ 2， Ai是簇类i的聚类中心， Aj是簇类j的聚类中心， ak,i代表第i个负荷类型的聚类中心点的第 k个值， ak,j代表第j个负荷类型的聚类中心点的第k个值。 4.根据权利要求1所述的用于考虑需量管理 的用户侧储能优化配置方法， 其特征是， 所 述用户侧储能配置模 型包括： 储能系统功 率平衡模 型、 储能装置充放电功率模型、 储能荷电权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114358378 A 2状态模型、 储能充放电损耗模型和储能削峰模型。 5.根据权利要求4所述的用于考虑需量管理 的用户侧储能优化配置方法， 其特征是， 所 述储能系统功率平衡模型为： P′load(t)＝Pload(t)+PESS(t) P′peak,m＝Ppeak,m‑δmPpeak,m＝(1‑δm)Ppeak,m 式中， Pload(t)为用户负荷， PESS(t)为储能装置功率， PESS(t)＞0时为储能充电， PESS(t)＜ 0时为储能放电， P ′load(t)为用户并网点功率， δm为加入储能后的月负荷削 峰率， Ppeak,m为增 加储能前用户并 网点功率的月峰值， P ′peak,m为增加储能后用户并 网点功率的月峰值； 所述储能装置充放电功率模型为： 式中， PESS(t)为储能装置功率,Pc(t)为储能充电功率， Pd(t)为储能放电功率， Pcmax为储 能额定充电功率， Pdmax为储能额定放电功率， Bd(t)和Bc(t)为布尔型变量； 所述储能荷电状态模型为： 式中： SOC(t)为储能荷电状态， ηc为储能充电效率， ηd为储能放电效率， Pc(t)为储能充 电功率， Pd(t)为储能放电功率， Δt为采样间隔， t为调度周期时间长度， E为储能容量， SOClow、 sochigh为分别为荷电状态上 下限； 所述储能充放电损耗模型为： T＝t 式中： Closs为电池储能损耗， SOCinit为调度时段开始时刻的储能荷电状态， PESS为储能充 放电功率， E为储能容 量； 所述储能削峰模型为： Pload(t)+PESS(t)≤(1‑δm)Ppeak,m 6.根据权利要求1所述的用于考虑需量管理 的用户侧储能优化配置方法， 其特征是， 基 于两部制电价的用户侧储能收益模型包括用户侧储能收益目标函数， 该目标函数以用户侧 储能收益 最大化为目标， 表达式为： maxF＝Cprice+Ctrans‑Cinv‑Coper 式中： Cprice表示储能用于需量节费后用户的电费收益， Ctrans为峰值负荷减少所降低的 变压器成本， Cinv表示用户储能的投资成本， Coper表示全寿命周期内储能的运行维护成本， F权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114358378 A 3