本发明属于储能电站规划设计领域，具体涉及一种储能电站选址方案评估方法、装置及系统。
背景技术：
随着全球范围内能源的紧缺与大众对环境保护的日益重视，新能源的开发与能源的高效利用得到人们越来越多的重视，可再生能源占能源消费的比重也在逐年提升。城市配电网负荷峰谷差逐年扩大，传统发电端的有功调节手段难以满足电网发展的需要，大容量储能电站作为一种新的调节手段具备削峰填谷，平滑输出功率，平衡电力负荷的功能，同时也可以提高供电可靠性。
目前，储能电站选址方法在模型参数的确定上需要专家进行评判，存在较大的主观性，具有较大的不确定性，并且存在没有充分利用客观数据所提供信息的不足。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提出一种储能电站选址方案评估方法、装置及系统，利用状态量在临界点附近非连续变化的特征，采用突变决策归一化公式提取系统突变级数，避免了常规评估方法对评价指标采用权重的方式，减少了决策的主观性，使方案更加合理和准确。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种储能电站选址方案评估方法，包括：
获取储能电站效益指标模型；
基于所述储能电站效益指标模型，计算出各选址方案中的储能电站效益指标；
获取各选址方案中储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标；
对所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标进行无量纲归一化处理；
分别计算各选址方案中各指标的突变级数，选取指标突变值最大的选址方案作为优化方案，完成储能电站选址方案评估。
可选地，所述储能电站效益指标模型包括：
降低线损费用计算模型：
式中，r0为线路单位长度电阻，ur为负荷端相电压为，l和s分别为电源距离负荷侧和bess接入点的长度，pl、pbess分别为线路和储能有功功率，ql和qbess分别为线路和储能无功功率
延缓电网建设费用计算模型：
式中，c为利率；n为缓建年数；r为贴现率；z为输配电网建设所需资金；
削峰填谷费用计算模型：
b1＝b1d
式中，b1为储能系统一天的套利效益，b1为储能系统一年的套利效益，bi3为储能系统全寿命周期的套利效益，i为时段，pdis(i)和pch(i)分别为储能系统i时段的放电功率和充电功率；udis(i)和uch(i)分别为储能系统i时段的放电和充电状态变量，满足udis(i)∈(0,1)，uch(i)∈(0,1)，且udis(i)*uch(i)＝0；pe(i)为i时段的电价；d为储能系统一年中利用天数；t为储能系统使用年份；t为电池寿命；ir为通货膨胀率；dr为贴现率；
对于充放电量可预估的储能系统，b1还可表示为：
b1＝qdis*pdis-qch*pch
式中，qdis和qch分别为放电电量和充电电量；pdis和pch分别为放电电价和充电电价，由能量守恒定律，qdis＝qch×η，η为储能系统效率。
可选地，所述无量纲归一化处理，具体包括以下步骤：
根据所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标的评估效果将各指标分为正向指标和逆向指标；所述正向指标指的是指标值越大越好；所述逆向指标指的是指标值越小越好；
对于正向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
对于逆向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
式中，xij为第i个选址方案中的第j个指标数据；xmaxj和xminj分别为所有选址方案中的第j个指标的最小值和最大值；yij为xij无量纲归一化后的指标数据值。
可选地，各指标的突变级数的计算方法包括以下步骤：
对于储能电站技术性能指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n3为
对于储能电站效益指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n2为
对于储能电站环境保护性指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中：n1为
第二方面，本发明提供了一种储能电站选址方案评估装置，包括：
第一获取单元，用于获取储能电站效益指标模型；
计算单元，用于基于所述储能电站效益指标模型，计算出各选址方案中的储能电站效益指标；
第二获取单元，用于获取各选址方案中储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标；
归一化处理单元，用于对所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标进行无量纲归一化处理；
选择单元，用于分别计算各选址方案中各指标的突变级数，选取指标突变值最大的选址方案作为优化方案，完成储能电站选址方案评估。
可选地，所述储能电站效益指标模型包括：
降低线损费用计算模型：
式中，r0为线路单位长度电阻，ur为负荷端相电压为，l和s分别为电源距离负荷侧和bess接入点的长度，pl、pbess分别为线路和储能有功功率，ql和qbess分别为线路和储能无功功率
延缓电网建设费用计算模型：
式中，c为利率；n为缓建年数；r为贴现率；z为输配电网建设所需资金；
削峰填谷费用计算模型：
b1＝b1d
式中，b1为储能系统一天的套利效益，b1为储能系统一年的套利效益，bi3为储能系统全寿命周期的套利效益，i为时段，pdis(i)和pch(i)分别为储能系统i时段的放电功率和充电功率；udis(i)和uch(i)分别为储能系统i时段的放电和充电状态变量，满足udis(i)∈(0,1)，uch(i)∈(0,1)，且udis(i)*uch(i)＝0；pe(i)为i时段的电价；d为储能系统一年中利用天数；t为储能系统使用年份；t为电池寿命；ir为通货膨胀率；dr为贴现率；
对于充放电量可预估的储能系统，b1还可表示为：
b1＝qdis*pdis-qch*pch
式中，qdis和qch分别为放电电量和充电电量；pdis和pch分别为放电电价和充电电价，由能量守恒定律，qdis＝qch×η，η为储能系统效率。
可选地，所述无量纲归一化处理，具体包括以下步骤：
根据所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标的评估效果将各指标分为正向指标和逆向指标；所述正向指标指的是指标值越大越好；所述逆向指标指的是指标值越小越好；
对于正向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
对于逆向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
式中，xij为第i个选址方案中的第j个指标数据；xmaxj和xminj分别为所有选址方案中的第j个指标的最小值和最大值；yij为xij无量纲归一化后的指标数据值。
可选地，各指标的突变级数的计算方法包括以下步骤：
对于储能电站技术性能指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n3为
对于储能电站效益指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n2为
对于储能电站环境保护性指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中：n1为xai1、xai2的全排列种数，ai1为减少温室气体排放量，ai2为减少颗粒物排放量指标，a为储能电站环境保护性指标所有数据集合。xai1、xai2分别为第i个选址方案中各指标归一化后的对应指标数据值。
第三方面，本发明提供了一种储能电站选址方案评估系统，包括存储介质和处理器；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面中任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用状态量在临界点附近非连续变化的特征，采用突变决策归一化公式提取系统突变级数，避免了常规评估方法对评价指标采用权重的方式，减少了决策的主观性，使方案更加合理和准确。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的储能电站选址方案评估方法流程示意图；
图2为本发明一种实施例的储能电站站址规划方案综合评估指标示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提供了一种储能电站选址方案评估方法，包括以下步骤：
(1)获取储能电站效益指标模型；
(2)基于所述储能电站效益指标模型，计算出各选址方案中的储能电站效益指标；
(3)获取各选址方案中储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标；
(4)对所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标进行无量纲归一化处理；
(5)分别计算各选址方案中各指标的突变级数，选取指标突变值最大的选址方案作为优化方案，完成储能电站选址方案评估，即选取选址方案中各指标突变值相加后最大的选址方案作为优化方案。
在具体实施过程中，所述储能电站技术性指标包含供电可靠率、电压稳定性、电能质量、动态稳定性指标；所述储能电站效益指标包含降低线损费用指标、延缓电网建设费用指标、削峰填谷费用指标；所述储能电站环境保护性指标包含减少温室气体排放量、减少颗粒物排放量指标。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述储能电站效益指标模型包括：
降低线损费用计算模型：
式中，r0为线路单位长度电阻，ur为负荷端相电压为，l和s分别为电源距离负荷侧和bess接入点的长度，pl、pbess分别为线路和储能有功功率，ql和qbess分别为线路和储能无功功率
延缓电网建设费用计算模型：
式中，c为利率；n为缓建年数；r为贴现率；z为输配电网建设所需资金；
削峰填谷费用计算模型：
b1＝b1d
式中，b1为储能系统一天的套利效益，b1为储能系统一年的套利效益，bi3为储能系统全寿命周期的套利效益，i为时段，pdis(i)和pch(i)分别为储能系统i时段的放电功率和充电功率；udis(i)和uch(i)分别为储能系统i时段的放电和充电状态变量，满足udis(i)∈(0,1)，uch(i)∈(0,1)，且udis(i)*uch(i)＝0；pe(i)为i时段的电价；d为储能系统一年中利用天数；t为储能系统使用年份；t为电池寿命；ir为通货膨胀率；dr为贴现率；
对于充放电量可预估的储能系统，b1还可表示为：
b1＝qdis*pdis-qch*pch
式中，qdis和qch分别为放电电量和充电电量；pdis和pch分别为放电电价和充电电价，由能量守恒定律，qdis＝qch×η，η为储能系统效率。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述无量纲归一化处理，具体包括以下步骤：
根据所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标的评估效果将各指标分为正向指标和逆向指标；所述正向指标指的是指标值越大越好；所述逆向指标指的是指标值越小越好；
对于正向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
对于逆向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
式中，xij为第i个选址方案中的第j个指标数据；xmaxj和xminj分别为所有选址方案中的第j个指标的最小值和最大值；yij为xij无量纲归一化后的指标数据值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，各指标的突变级数的计算方法包括以下步骤：
对于储能电站技术性能指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n3为
对于储能电站效益指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n2为
对于储能电站环境保护性指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中：n1为
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种储能电站选址方案评估装置，包括：
第一获取单元，用于获取储能电站效益指标模型；
计算单元，用于基于所述储能电站效益指标模型，计算出各选址方案中的储能电站效益指标；
第二获取单元，用于获取各选址方案中储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标；
归一化处理单元，用于对所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标进行无量纲归一化处理；
选择单元，用于分别计算各选址方案中各指标的突变级数，选取指标突变值最大的选址方案作为优化方案，完成储能电站选址方案评估。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述储能电站效益指标模型包括：
降低线损费用计算模型：
式中，r0为线路单位长度电阻，ur为负荷端相电压为，l和s分别为电源距离负荷侧和bess接入点的长度，pl、pbess分别为线路和储能有功功率，ql和qbess分别为线路和储能无功功率
延缓电网建设费用计算模型：
式中，c为利率；n为缓建年数；r为贴现率；z为输配电网建设所需资金；
削峰填谷费用计算模型：
b1＝b1d
式中，b1为储能系统一天的套利效益，b1为储能系统一年的套利效益，bi3为储能系统全寿命周期的套利效益，i为时段，pdis(i)和pch(i)分别为储能系统i时段的放电功率和充电功率；udis(i)和uch(i)分别为储能系统i时段的放电和充电状态变量，满足udis(i)∈(0,1)，uch(i)∈(0,1)，且udis(i)*uch(i)＝0；pe(i)为i时段的电价；d为储能系统一年中利用天数；t为储能系统使用年份；t为电池寿命；ir为通货膨胀率；dr为贴现率；
对于充放电量可预估的储能系统，b1还可表示为：
b1＝qdis*pdis-qch*pch
式中，qdis和qch分别为放电电量和充电电量；pdis和pch分别为放电电价和充电电价，由能量守恒定律，qdis＝qch×η，η为储能系统效率。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述无量纲归一化处理，具体包括以下步骤：
根据所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标的评估效果将各指标分为正向指标和逆向指标；所述正向指标指的是指标值越大越好；所述逆向指标指的是指标值越小越好；
对于正向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
对于逆向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
式中，xij为第i个选址方案中的第j个指标数据；xmaxj和xminj分别为所有选址方案中的第j个指标的最小值和最大值；yij为xij无量纲归一化后的指标数据值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，各指标的突变级数的计算方法包括以下步骤：
对于储能电站技术性能指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n3为
对于储能电站效益指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n2为
对于储能电站环境保护性指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中：n1为
实施例3
本发明实施例中提供了一种储能电站选址方案评估系统，包括存储介质和处理器；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种储能电站选址方案评估方法，其特征在于，包括：
获取储能电站效益指标模型；
基于所述储能电站效益指标模型，计算出各选址方案中的储能电站效益指标；
获取各选址方案中储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标；
对所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标进行无量纲归一化处理；
分别计算各选址方案中各指标的突变级数，选取指标突变值最大的选址方案作为优化方案，完成储能电站选址方案评估。
2.根据权利要求1所述的一种储能电站选址方案评估方法，其特征在于：所述储能电站效益指标模型包括：
降低线损费用计算模型：
式中，r0为线路单位长度电阻，ur为负荷端相电压为，l和s分别为电源距离负荷侧和bess接入点的长度，pl、pbess分别为线路和储能有功功率，ql和qbess分别为线路和储能无功功率
延缓电网建设费用计算模型：
式中，c为利率；n为缓建年数；r为贴现率；z为输配电网建设所需资金；
削峰填谷费用计算模型：
b1＝b1d
式中，b1为储能系统一天的套利效益，b1为储能系统一年的套利效益，bi3为储能系统全寿命周期的套利效益，i为时段，pdis(i)和pch(i)分别为储能系统i时段的放电功率和充电功率；udis(i)和uch(i)分别为储能系统i时段的放电和充电状态变量，满足udis(i)∈(0,1)，uch(i)∈(0,1)，且udis(i)*uch(i)＝0；pe(i)为i时段的电价；d为储能系统一年中利用天数；t为储能系统使用年份；t为电池寿命；ir为通货膨胀率；dr为贴现率；
对于充放电量可预估的储能系统，b1还可表示为：
b1＝qdis*pdis-qch*pch
式中，qdis和qch分别为放电电量和充电电量；pdis和pch分别为放电电价和充电电价，由能量守恒定律，qdis＝qch×η，η为储能系统效率。
3.根据权利要求1所述的一种储能电站选址方案评估方法，其特征在于：所述无量纲归一化处理，具体包括以下步骤：
根据所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标的评估效果将各指标分为正向指标和逆向指标；所述正向指标指的是指标值越大越好；所述逆向指标指的是指标值越小越好；
对于正向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
对于逆向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
式中，xij为第i个选址方案中的第j个指标数据；xmaxj和xminj分别为所有选址方案中的第j个指标的最小值和最大值；yij为xij无量纲归一化后的指标数据值。
4.根据权利要求1所述的一种储能电站选址方案评估方法，其特征在于：各指标的突变级数的计算方法包括以下步骤：
对于储能电站技术性能指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n3为
式中，n2为
对于储能电站环境保护性指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中：n1为
5.一种储能电站选址方案评估装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取储能电站效益指标模型；
计算单元，用于基于所述储能电站效益指标模型，计算出各选址方案中的储能电站效益指标；
第二获取单元，用于获取各选址方案中储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标；
归一化处理单元，用于对所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标进行无量纲归一化处理；
选择单元，用于分别计算各选址方案中各指标的突变级数，选取指标突变值最大的选址方案作为优化方案，完成储能电站选址方案评估。
6.根据权利要求5所述的一种储能电站选址方案评估装置，其特征在于：所述储能电站效益指标模型包括：
降低线损费用计算模型：
式中，r0为线路单位长度电阻，ur为负荷端相电压为，l和s分别为电源距离负荷侧和bess接入点的长度，pl、pbess分别为线路和储能有功功率，ql和qbess分别为线路和储能无功功率
延缓电网建设费用计算模型：
式中，c为利率；n为缓建年数；r为贴现率；z为输配电网建设所需资金；
削峰填谷费用计算模型：
b1＝b1d
式中，b1为储能系统一天的套利效益，b1为储能系统一年的套利效益，bi3为储能系统全寿命周期的套利效益，i为时段，pdis(i)和pch(i)分别为储能系统i时段的放电功率和充电功率；udis(i)和uch(i)分别为储能系统i时段的放电和充电状态变量，满足udis(i)∈(0,1)，uch(i)∈(0,1)，且udis(i)*uch(i)＝0；pe(i)为i时段的电价；d为储能系统一年中利用天数；t为储能系统使用年份；t为电池寿命；ir为通货膨胀率；dr为贴现率；
对于充放电量可预估的储能系统，b1还可表示为：
b1＝qdis*pdis-qch*pch
式中，qdis和qch分别为放电电量和充电电量；pdis和pch分别为放电电价和充电电价，由能量守恒定律，qdis＝qch×η，η为储能系统效率。
7.根据权利要求5所述的一种储能电站选址方案评估装置，其特征在于：所述无量纲归一化处理，具体包括以下步骤：
根据所述储能电站效益指标、储能电站技术性能指标和储能电站环境保护性指标的评估效果将各指标分为正向指标和逆向指标；所述正向指标指的是指标值越大越好；所述逆向指标指的是指标值越小越好；
对于正向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
对于逆向指标，按照下式进行无量纲归一化处理；
式中，xij为第i个选址方案中的第j个指标数据；xmaxj和xminj分别为所有选址方案中的第j个指标的最小值和最大值；yij为xij无量纲归一化后的指标数据值。
8.根据权利要求5所述的一种储能电站选址方案评估装置，其特征在于：各指标的突变级数的计算方法包括以下步骤：
对于储能电站技术性能指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n3为
对于储能电站效益指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中，n2为
对于储能电站环境保护性指标，其突变级数通过以下公式计算：
式中：n1为
9.一种储能电站选址方案评估系统，其特征在于，包括存储介质和处理器；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～4中任一项所述方法的步骤。
技术总结