(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 202111461824.5 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 南昌大学 地址 330000 江西省南昌市红谷滩新区学 府大道999号 (72)发明人 袁志鑫　杨晓辉　李昭辉　臧紫坤　 温泉炜　曾俊萍　黄超　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 代理人 王焕巧 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)H02J 3/28(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 基于ε约束法的并网双储能系统容量优化 配置方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于ε约束法的并网双 储能系统容量优化配置方法。 首先对双储能系统 中的组件建模， 然后根据可逆式水轮机在不同工 作模式下的最低运行功率建立能量管理策略， 以 经济成本最低、 碳排放量最小为优化目标， 使用 基于ε约束法的PSO算法对系统模型进行求解， 最后使用模糊决策法得出系统的最佳容量配置 方案。 本发 明提出的方法可以在系统为海岛地区 电负荷稳定供电的同时， 有效提升系统的能源利 用率， 并降低经济成本， 减少对环境的污染。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 114117930 A 2022.03.01 CN 114117930 A 1.基于 ε约束法的并 网双储能系统容 量优化配置方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： (1)对双储能系统的组件建模； (2)建立系统的能量管理策略； (3)建立系统的多目标优化模型； (4)运用基于 ε约束法的P SO算法处 理系统容 量配置的多目标优化问题； (5)运用数 学模糊决策法得 出系统的最佳容 量配置。 2.根据权利要求1所述的基于ε约束法的并网双储能系统容量优化配置方法， 其特征在 于： 所述步骤(1)中双储 能系统的组件包括光伏阵列、 上水库、 可逆式水轮机、 蓄电池， 各组 件采用如下步骤进行建模： (1‑1)光伏阵列： Epv(t)＝ApvI(t)ηpv(t) ηpv(t)＝ ηref[1‑βpvTc(t)‑Tref+γLogI(t)] (1‑2)上水库和可逆式水轮机： (1‑3)蓄电池： 式中： Epv(t)、 ηpv(t)为光伏阵列的输出功率和实际发电效率； Apv是光伏板铺设的总面 积， I(t)为辐照强度； βpv、 γ、 Tref、 ηref分别为太阳 能辐照系数、 温度系数以及光伏阵列额定 温度、 额定效率； Tc、 Tnoct为光伏工作时的实际温度和额定温度， Ta(t)为逐时环境温度； UR (t)为时刻上水库中的水量； τ为上水库一天的自放电率； 知 分别为可逆式水轮 机抽水和发电时的水流速； ηp和 ηt分别为可逆式水轮机处于抽水模式和发电模式时的综合 效率； 知 分别为可逆式水轮机的抽水功率和发电功率； ρ 为海水密度； g为重力加 速度； h为上水库与下水库之间的高度差； 为可逆式水轮机处于发电模式下的标称水流权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114117930 A 2速； Eb(t)为蓄电池的储电量， σ 是蓄电池一天的自放电率； 和 分别为蓄电池的输 入和输出的功率， Pdv是净负荷， 为电负荷与光伏输出功率的差值。 3.根据权利要求1所述的基于ε约束法的并网双储能系统容量优化配置方法， 其特征在 于： 所述步骤(2)中建立的能量管理策略具体为： 引入可逆式水轮机的两个最低 运行系数， 得出可逆式水轮机在抽水和发电模式下的最 小运行功率 和最大运行功率 式中， α 和β 分别为可逆式水轮机在抽水和发电模式下的最低运行系数； 当光伏输出功率大于电负荷时， 且差值大于 时， 系统的盈余电能将作为抽水蓄能 的抽水功率， 而当水库已达上限值或盈余电能超过 时， 多余的电能将被充入未满状 态的蓄电池中， 向电网售卖电能则是蓄电池充满后的选择； 当光伏输出功率小于电负荷时， 优先由抽水蓄能发电补足不足电负荷， 其次是蓄电池 放电， 最后是向电网购买电能。 4.根据权利要求1所述的基于ε约束法的并网双储能系统容量优化配置方法， 其特征在 于： 所述步骤(3)中所述多目标优化模型的目标函数包括年最低经济成本、 年最低碳排放 量， 具体如下： Cdef＝CdPdef 式中： F1、 F2分别为系统的年经济成本、 年碳排放量； k为系统组件的种类， 包括光伏阵 列、 可逆式水轮机、 上水库、 蓄电池； 分别为第k种组件的初始投资、 替换、 运 行维护成本； 分别为组件的单位初始投资成本、 单位运行维护成本、 单位权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114117930 A 3