本发明属于电力系统的规划与运行领域，特别涉及一种绿电比例约束下储能容量最优配置方法及装置。
背景技术：
1、随着储能技术的发展，光储充一体化在城市充电站、高速公路服务区、工业园区等场景的应用日益广泛，储能容量的合理配置是重要的技术问题。当前的储能容量配置问题主要关注经济效益，并未关注绿电比例的约束，如申请号为202310977153.0的发明专利提供了经济效益最优条件下光储充一体化系统的储能装置容量最优配置方法。然而，储能容量的最优配置还需关注碳排放相关要求。
2、“绿电”一般指由非化石能源发出的、不产生碳排放的电能，对于配备一定比例分布式光伏、分布式风机的用户或园区，由于光伏、风力发电具有较强的随机性、波动性，若配置储能将多余的电力储存，在负荷高峰时放出，可解决风电、光伏出力与负荷时序不匹配的问题，减少外购电，增加园区用电的绿电比例。
技术实现思路
1、本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种绿电比例约束下储能容量最优配置方法及装置。本发明可在工业园区等配备一定的分布式光伏、分布式风机的情况下实现新能源发电与负荷时序的匹配，同时提升配备分布式新能源发电的园区或用户的绿电消纳比例，在满足电力需求的同时提升对环境的保护。
2、本发明第一方面实施例提出一种绿电比例约束下储能容量最优配置方法，包括：
3、构建储能容量最优配置模型的目标函数，所述目标函数为最小化待规划对象的储能容量；
4、构建所述储能容量最优配置模型的约束条件，包括：发电功率和负荷功率约束、能量平衡约束、能量交换约束、储能运行约束、绿电比例约束；
5、将所述能量交换约束和所述储能运行约束中的双线性约束转化为混合整数线性约束，得到更新后的所述储能容量最优配置模型；
6、求解更新后的所述储能容量最优配置模型，得到所述目标函数的最优值即为储能容量配置的最优结果。
7、在本发明的一个具体实施中，所述目标函数表达式如下：
8、min ees(1)
9、其中，ees为需配置的储能容量。
10、在本发明的一个具体实施中，还包括：
11、所述发电功率和负荷功率约束表达式如下：
12、
13、
14、其中，υ为规划时段中所有计算时刻构成的集合；表示时刻t待规划对象的新能源发电功率，为t时刻待规划对象的新能源最大发电功率；为t时刻待规划对象的需求用电功率；为t时刻待规划对象的用电功率，在附近按照设定比例波动后得到，δ-、δ+分别为相应的向下、向上波动比例；
15、所述能量平衡约束表达式如下：
16、
17、其中，为时刻t待规划对象使用的非新能源功率；为时刻t待规划对象向电网返送的功率，若待规划对象不允许上网，则分别为t时刻储能的充电功率、放电功率；
18、所述能量交换约束表达式如下：
19、
20、所述储能运行约束表达式如下：
21、
22、
23、其中，分别为表征时刻t储能当前充电、放电状态的二进制变量；若时刻t储能处在充电状态，则若时刻t储能处在放电状态，则若时刻t储能未充电也未放电，则分别为时刻t储能充放电状态转换变量；tc、tdc分别为储能从0到最大储电量所需的充电时间、放电时间；n为规划时段内储能充放电最大转换次数；socmin、socmax分别为保证储能安全运行的最小、最大荷电状态，ηc、ηdc分别为储能的充电效率、放电效率；soc0为储能初始荷电状态；
24、所述绿电比例约束表达式如下：
25、
26、其中，σreq为预设的绿电比例，为待规划对象用电中新能源所占据的比例。
27、在本发明的一个具体实施中，所述将所述能量交换约束和所述储能运行约束中的双线性约束转化为混合整数线性约束，包括：
28、对于所述能量交换约束中的式(6)，引入二进制变量为表征待规划对象是否购入电力，并采用如下方式进行转化：
29、
30、其中，m为正数，大于待规划对象的最大用电功率；
31、对于所述储能运行约束中的式(7)，引入辅助变量并采用如下方式进行转化：
32、
33、其中，m'为正数，大于储能需要的最大容量。
34、本发明第二方面实施例提出一种绿电比例约束下储能容量最优配置装置，包括：
35、目标函数构建模块，用于构建储能容量最优配置模型的目标函数，所述目标函数为最小化待规划对象的储能容量；
36、约束条件构建模块，用于构建所述储能容量最优配置模型的约束条件，包括：发电功率和负荷功率约束、能量平衡约束、能量交换约束、储能运行约束、绿电比例约束；
37、约束条件转化模块，用于将所述能量交换约束和所述储能运行约束中的双线性约束转化为混合整数线性约束，得到更新后的所述储能容量最优配置模型；
38、储能配置模块，用于求解更新后的所述储能容量最优配置模型，得到所述目标函数的最优值即为储能容量配置的最优结果。
39、在本发明的一个具体实施中，所述目标函数表达式如下：
40、min ees(1)
41、其中，ees为需配置的储能容量。
42、在本发明的一个具体实施中，还包括：
43、所述发电功率和负荷功率约束表达式如下：
44、
45、其中，υ为规划时段中所有计算时刻构成的集合；表示时刻t待规划对象的新能源发电功率，为t时刻待规划对象的新能源最大发电功率；为t时刻待规划对象的需求用电功率；为t时刻待规划对象的用电功率，在附近按照设定比例波动后得到，δ-、δ+分别为相应的向下、向上波动比例；
46、所述能量平衡约束表达式如下：
47、
48、其中，为时刻t待规划对象使用的非新能源功率；为时刻t待规划对象向电网返送的功率，若待规划对象不允许上网，则分别为t时刻储能的充电功率、放电功率；
49、所述能量交换约束表达式如下：
50、
51、所述储能运行约束表达式如下：
52、
53、其中，分别为表征时刻t储能当前充电、放电状态的二进制变量；若时刻t储能处在充电状态，则若时刻t储能处在放电状态，则若时刻t储能未充电也未放电，则分别为时刻t储能充放电状态转换变量；tc、tdc分别为储能从0到最大储电量所需的充电时间、放电时间；n为规划时段内储能充放电最大转换次数；socmin、socmax分别为保证储能安全运行的最小、最大荷电状态，ηc、ηdc分别为储能的充电效率、放电效率；soc0为储能初始荷电状态；
54、所述绿电比例约束表达式如下：
55、
56、其中，σreq为预设的绿电比例，为待规划对象用电中新能源所占据的比例。
57、在本发明的一个具体实施中，所述将所述能量交换约束和所述储能运行约束中的双线性约束转化为混合整数线性约束，包括：
58、对于所述能量交换约束中的式(6)，引入二进制变量为表征待规划对象是否购入电力，并采用如下方式进行转化：
59、
60、其中，m为正数，大于待规划对象的最大用电功率；
61、对于所述储能运行约束中的式(7)，引入辅助变量并采用如下方式进行转化：
62、
63、其中，m'为正数，大于储能需要的最大容量。
64、本发明第三方面实施例提出一种电子设备，包括：
65、至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
66、其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述一种绿电比例约束下储能容量最优配置方法。
67、本发明第四方面实施例提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述一种绿电比例约束下储能容量最优配置方法。
68、本发明的特点及有益效果：
69、本发明可实现结合园区或用户的节能减碳需求，在预设的绿电比例下给出储能容量的最优配置方案。本发明中通过对约束条件进行转化，可加快模型机选效率，在尽可能节省设备投资成本的同时，满足园区或用户绿电比例要求；本发明可用于园区或用户的扩展规划领域，在满足电力需求的同时提升对环境的保护，有较高的应用价值。
1.一种绿电比例约束下储能容量最优配置方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数表达式如下：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述能量交换约束和所述储能运行约束中的双线性约束转化为混合整数线性约束，包括：
5.一种绿电比例约束下储能容量最优配置装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标函数表达式如下：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述将所述能量交换约束和所述储能运行约束中的双线性约束转化为混合整数线性约束，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-47任一项所述的方法。
