本发明涉及用户侧储能电站调度，尤其涉及一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法。
背景技术：
1、随着新能源发电占比的不断提升，用户侧储能已成为提高电力系统运行效率和消纳新能源的重要途径。用户侧储能可配合新能源风力发电，利用夜间空闲电网将风力富足的区域的清洁电力输送至用户所在地进行储存，形成谷价区间即发即储模式，在白天用电高峰时段，释放存储的清洁电力供用户使用，避免直接大规模使用高价的电网电能。此外，用户侧储能还可通过削峰填谷配合电网调峰、调频，进而提升电网消纳和调节能力，提高电网运行安全性和可靠性。然而，当前用户侧储能仅靠峰谷价差是很难满足投资盈利要求和持续运营，需结合辅助服务以及调度策略综合管理，进一步优化设计降低度电成本。
2、充放功率设定是目前应用范围最广、设置较为简易的用户侧储能电站调度方法，由于其充放时段以及作业所在地区的峰谷电价时段相对固定，因此在用户侧储能电站设定充放功率以及充放时间时大部分采用人工设置。然而用户侧储能电站调度技术在实际运行过程中，也会发生诸多的问题。其中对某些用户侧储能电站容量衰减较快的模组进行检修过程中发现，一部分模组的性能存在加速老化的现象，从而导致模组间的一致性产生差异，造成电站的度电效率维持在较低水平。
3、模组老化现象主要发生在用户侧储能电站运行过程中，其产生的主要原因是模组性能参数随着作业时间的推移变差，模组间的电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其变化率改变。除了环境温度以外，模组加速老化受户外工况条件或工作参数的影响，由于过大的充放电流将导致模组发热问题以及锂离子过量嵌入或脱嵌正极材料，对材料的稳定性造成冲击，致使模组容量加速衰减；过压充电和欠压放电，会使得正极材料的相变，导致容纳锂离子空位减少，造成容量加速衰减。此外，锂离子电池的循环寿命与充放电深度、温度和充电速率有非常非线性的关系。因此，在户外工况条件下调度策略的选择对于储能电站模组寿命影响显著。
4、目前大部分用户侧储能电站通常采用电池均衡或温度调控的方式提升电站循环寿命。采用主动均衡或者被动均衡方式能够调整模组的状态，对储能电站模组的不一致性起到了缓解作用，然而这种方法适用于用户侧储能电站充放电过程，对充放电倍率、作业间歇时长、环境温度等户外工况条件引起的加速老化问题无法进行解决。另外，通过风冷或者液冷技术可以较好的控制用户侧储能电站的工作环境温度，这种方法虽然对户外高温引起的加速老化具有较好的调控效果，然而对于高负荷电流充放电以及过压欠压放电的工况条件，其保护效果仍然较差，无法阻碍高负荷对于模组加速老化的影响。例如在高温充放电时段，储能电站的风冷或者液冷装置由于自发热和户外高温处于高功率持续作业状态，造成用户侧储能电站度电效率维持在较低水平，所以采用单一的调度策略难以满足用户侧储能电站持续处于较佳经济性工作状态的需求。因此，开发出一种基于户外工况条件的调度策略优化方法，对用户侧储能电站的安全、经济的稳定运行具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的在于提供一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，用以解决户外工况对用户侧储能电站的度电成本提升、能效降低的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、本发明实施例提供了一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，包括以下步骤：信息采集：获取用户侧储能电站在实际户外工况条件下的运行数据以及作业环境的数据信息，并得到工况路径信息；工况预测：估测用户侧储能电站在实际户外工况条件下的度电需求；寿命核算：评估基于户外工况预设的不同调度策略对于电池寿命衰减的影响，得到寿命衰减数据矩阵；路径优化：核算寿命衰减对度电成本的影响，评定调度策略。
4、在一些实施例中，在所述信息采集步骤中，所述工况路径信息包括用户侧储能电站的电压、电流、充电功率、放电功率、充电倍率、放电倍率、充电时间、放电时间、容量以及静置时长。
5、在一些实施例中，在所述信息采集步骤中，所述运行数据包括运行参数信息和运营环境数据信息。
6、在一些实施例中，所述运行参数信息包括：电芯的温度、电芯电压、电芯电流，电池模块的电压、电流、充电功率、放电功率、充电倍率、放电倍率、充电时间、放电时间、容量以及户外工况环境温度数据。
7、在一些实施例中，所述工况预测步骤中包括：依据所述户外工况环境温度数据和历史运行数据，通过智能算法进行测算，得到用户侧储能电站在实际户外工况条件下的不同时间段的度电需求。
8、在一些实施例中，所述户外工况环境温度数据包括：用户侧储能电站户外工况作业环境温度数据和用户侧储能电站应用环境温度数据。
9、在一些实施例中，所述寿命核算步骤中包括：根据在不同工况路径条件下的电池衰减情况，用以评估由不同工况路径组合的调度策略对于电池寿命衰减的影响，得到根据不同调度策略的寿命衰减数据矩阵。
10、在一些实施例中，所述路径优化步骤中包括：对所述寿命衰减数据矩阵进行度电成本评估，以优化由多种工况路径组合的调度策略。
11、随着新能源发电占比的不断提升，用户侧储能已成为提高电力系统运行效率和消纳新能源的重要途径。用户侧储能可配合新能源风力发电，利用夜间空闲电网将风力富足的区域的清洁电力输送至用户所在地进行储存，形成谷价区间即发即储模式，在白天用电高峰时段，释放存储的清洁电力供用户使用，避免直接大规模使用高价的电网电能。此外，用户侧储能还可通过削峰填谷配合电网调峰、调频，进而提升电网消纳和调节能力，提高电网运行安全性和可靠性。然而，当前用户侧储能仅靠峰谷价差是很难满足投资盈利要求和持续运营，需结合辅助服务以及调度策略综合管理，进一步优化设计降低度电成本。
12、充放功率设定是目前应用范围最广、设置较为简易的用户侧储能电站调度方法，由于其充放时段以及作业所在地区的峰谷电价时段相对固定，因此在用户侧储能电站设定充放功率以及充放时间时大部分采用人工设置。然而用户侧储能电站调度技术在实际运行过程中，也会发生诸多的问题。其中对某些用户侧储能电站容量衰减较快的模组进行检修过程中发现，一部分模组的性能存在加速老化的现象，从而导致模组间的一致性产生差异，造成电站的度电效率维持在较低水平。
13、模组老化现象主要发生在用户侧储能电站运行过程中，其产生的主要原因是模组性能参数随着作业时间的推移变差，模组间的电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其变化率改变。除了环境温度以外，模组加速老化受户外工况条件或工作参数的影响，由于过大的充放电流将导致模组发热问题以及锂离子过量嵌入或脱嵌正极材料，对材料的稳定性造成冲击，致使模组容量加速衰减；过压充电和欠压放电，会使得正极材料的相变，导致容纳锂离子空位减少，造成容量加速衰减。此外，锂离子电池的循环寿命与充放电深度、温度和充电速率有非常非线性的关系。因此，在户外工况条件下调度策略的选择对于储能电站模组寿命影响显著。
14、目前大部分用户侧储能电站通常采用电池均衡或温度调控的方式提升电站循环寿命。采用主动均衡或者被动均衡方式能够调整模组的状态，对储能电站模组的不一致性起到了缓解作用，然而这种方法适用于用户侧储能电站充放电过程，对充放电倍率、作业间歇时长、环境温度等户外工况条件引起的加速老化问题无法进行解决。另外，通过风冷或者液冷技术可以较好的控制用户侧储能电站的工作环境温度，这种方法虽然对户外高温引起的加速老化具有较好的调控效果，然而对于高负荷电流充放电以及过压欠压放电的工况条件，其保护效果仍然较差，无法阻碍高负荷对于模组加速老化的影响。例如在高温充放电时段，储能电站的风冷或者液冷装置由于自发热和户外高温处于高功率持续作业状态，造成用户侧储能电站度电效率维持在较低水平，所以采用单一的调度策略难以满足用户侧储能电站持续处于较佳经济性工作状态的需求。因此，开发出一种基于户外工况条件的调度策略优化方法，对用户侧储能电站的安全、经济的稳定运行具有重要意义。
15、申请号为cn202111169272.0的专利公开了用户侧可调储能的电压调控方法。该方法根据电磁暂态模型系统中储能与负荷分别占总负荷的比例并对模型进行仿真运算,根据生成的仿真数据推导出监测电压曲线,并结合电压调控策略优化占比，通过迭代生成最优的电压调控方式，提高了用户侧可调储能的电压调控效率。然而，该方法并未考虑电站寿命衰减对于度电成本的影响。
16、申请号为cn201811604378.7的专利公开了一种基于负荷簇温度调控的用户侧负荷响应方法。该方法利用温控负荷进行热动力学建模,得到可直接负荷控制的温控模型，再通过映射量得到温控负荷的可调节容量，进而计算不同负荷簇控制方案中各个负荷簇对舒适度的影响，实现通过调节温控负荷簇的设定温度来实现负荷控制。然而该方法并未考虑实际户外工况条件对于电站温控负荷簇的影响。
17、与现有技术相比，本发明有益效果为：
18、本发明提供的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，具体是采用储能工况需求预测和寿命预测相结合的方式，在户外工况条件下，考虑工况路径引起的电池性能衰减对于度电成本的影响，通过调度策略优化延缓用户侧储能电站的电池循环寿命衰减，降低电站全生命周期度电成本，提升电站整体工作能效和度电效率。
19、本发明提供的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，可在复杂的户外工况条件下提升用户侧储能电站的全生命周期度电量，对用户侧储能电站的高倍率过充和过放等循环寿命加速衰减行为具有良好的预防效果，有助于用户侧储能电站系统的安全稳定运行并维持较佳的经济性运行状态和较高的度电效率。
20、本发明提供的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，通过工况路径优化延缓户外工况条件对于用户侧储能电站的性能衰减，提升用户侧储能电站全生命周期度电量，达到降低度电成本的效果。
21、本发明提供的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，通过储能需求预测和寿命预测相结合的方式，能够有效防范高倍率过充和过放等循环寿命加速衰减行为，有助于用户侧储能电站的安全稳定运行。
22、本发明提供的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，通过利用度电路径优化步骤，仅需输入初始参数，用户侧储能电站利用该调控方法可自动快速求取最优的运行策略，并使之维持在最优的经济性运行状态。
1.一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
3.如权利要求1所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
6.如权利要求5所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
7.如权利要求1所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
8.如权利要求1所述的一种基于户外工况条件的用户侧储能电站调度方法，其特征在于：
