本發明屬于電力系統調度領域，尤其是一種基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法。
背景技術：
1、隨著全球能源轉型和可再生能源的大規模發展，電力系統的運行面臨著前所未有的挑戰。尤其是風能、太陽能等可再生能源具有間歇性和波動性，這使得傳統的電力系統調度方式難以適應快速變化的電力需求和供應狀況。因此，儲能技術作為提升電力系統穩定性、調節可再生能源波動性、確保供電可靠性的重要手段，已成為電力系統發展的關鍵技術之一。
2、目前，儲能技術種類繁多，其中包括鋰離子電池、氫儲能、抽水蓄能、飛輪儲能等不同類型。不同儲能技術具有各自的優缺點，適用場景各異。例如，鋰離子電池具有較高的能量密度和快速響應能力，適合于短時調節；氫儲能則在長周期、大規模儲能方面具有優勢；抽水蓄能則適用于大規模、長時間的能量儲存；飛輪儲能則能夠提供快速的功率響應。在實際應用中，如何選擇和配置合適的儲能技術，已經成為影響電力系統經濟性、可靠性和穩定性的重要因素。
3、盡管儲能技術的研究和應用取得了顯著進展，但現有的儲能技術經濟性評估和配置優化方法仍然存在一些局限性。當前的評估方法通常針對單一儲能技術進行分析，缺乏對多種儲能技術聯合應用的綜合評估。同時，許多評估方法未能考慮儲能技術在電網中實際運行時的動態變化，無法充分應對電力系統的實時運行需求。此外，現有的優化方法多集中于單一目標，未能在一個統一的框架內，綜合考慮儲能技術的投資成本、運行成本、經濟效益、系統可靠性等多個方面的目標，導致評估結果缺乏全面性和靈活性。
4、此外，目前的儲能技術配置優化問題，普遍存在忽視儲能技術之間相互作用和協同效應的問題。儲能系統的整體效益不僅取決于單一儲能技術的性能，還受限于各類儲能技術的綜合協調。因此，如何通過合理的評估方法，整合多種儲能技術的優缺點，充分利用其協同效應，成為提升電力系統儲能技術經濟性和可靠性的關鍵。
技術實現思路
1、為解決現有技術中的問題，本發明提供了一種基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法。
2、本發明采用的技術方案如下：
3、本發明公開了一種基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，用于生成電力系統中各類型的儲能單元的配置方案；所述方法包括以下步驟：
4、步驟一：獲取待優化配置的電力系統，基于所述電力系統中儲能單元的信息構建動態知識圖譜；
5、步驟二：基于步驟一獲得的動態知識圖譜建立多時間尺度經濟性評估模型并利用所述模型在多時間尺度下對各類型的儲能單元進行經濟性動態評估；
6、步驟三：結合步驟二獲得的經濟性動態評估結果，以由儲能單元構成的儲能系統的經濟性最優、投資成本最低以及系統可靠性最高為目標函數，構建多目標優化配置模型；
7、步驟四：采用多目標優化算法對多目標優化配置模型進行求解，獲得儲能系統的最優配置方案；其中，所述最優配置方案包括電力系統中各類型的儲能單元的裝機容量比例和功率配置，以及各類型的儲能單元對應的多時間尺度充放電運行策略。
8、與現有技術相比，本發明的有益效果有：
9、本發明提出了一種基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法。首先通過構建涵蓋多種儲能單元的動態知識圖譜，解決了現有儲能系統評估方法無法統一考慮多類型儲能技術的問題。通過該動態知識圖譜，能夠對鋰離子電池、氫儲能、抽水蓄能及飛輪儲能等不同儲能技術對應的儲能單元進行標準化建模，并實現對各儲能單元的動態更新與狀態跟蹤，為后續的經濟性評估和配置優化提供準確的數據支持。其次，本發明通過建立多時間尺度經濟性評估模型，實現了對儲能系統全生命周期成本與多維度收益的動態分析，更好地適應電網負荷波動和市場價格變化，確保儲能系統的經濟性最大化。此外，本發明采用多目標優化算法進行儲能系統配置優化，通過非支配排序和擁擠度計算生成多個帕累托最優解集，提供給決策者更多備選方案。通過引入權重分配和決策偏好法，根據實際需求靈活選擇最優儲能配置方案，確保系統經濟性、投資成本與可靠性之間的最佳平衡。綜上，本發明在儲能技術的評估與配置優化中引入了動態建模、多目標優化與多時間尺度分析，顯著提升了儲能系統的科學性、適應性與經濟性，為能源轉型與智能電網建設提供了創新的技術支持。
1.一種基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，用于生成電力系統中各類型的儲能單元的配置方案；其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，步驟一中，所述電力系統中各類型的儲能單元包括鋰離子電池、氫儲能單元、抽水蓄能單元和飛輪儲能單元；所述儲能單元的信息包括狀態向量和運行狀態，儲能單元狀態向量包括瞬時放電功率、瞬時充電功率、可用能量、能量轉換效率、單位容量投資成本、壽命周期和特定屬性向量，運行狀態包括充電狀態和放電狀態。
3.根據權利要求2所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，所述鋰離子電池的特定屬性向量包括充放電倍率、電池溫度和容量衰減系數；所述氫儲能單元的特定屬性向量包括電解效率、吸能功率和放能功率；所述抽水蓄能單元的特定屬性向量包括上水位、下水位和水力效率；所述飛輪儲能單元的特定屬性向量包括飛輪角速度、飛輪轉動慣量和摩擦損耗因子。
4.根據權利要求2所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，步驟一中，構建所述動態知識圖譜包括基于所述電力系統中儲能單元的信息構建知識圖譜，并根據儲能單元的實時信息對知識圖譜進行動態更新；
5.根據權利要求4所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，步驟二中，所述基于步驟一獲得的動態知識圖譜建立多時間尺度經濟性評估模型，包括：
6.根據權利要求5所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，計算所述儲能單元的全生命周期成本為：首先從動態知識圖譜中獲取該儲能單元的權重以及該儲能單元對應的節點與其相鄰節點集合中各節點間的邊權，再結合儲能單元的運行維護成本獲得儲能單元耦合知識圖譜后的運行與維護成本；最后將儲能單元的初始投資成本、儲能單元在設計壽命周期內所有時間點的耦合后的運行與維護成本的積分值，以及儲能單元的退役與報廢成本相加，獲得全生命周期成本。
7.根據權利要求5所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，計算所述儲能單元的多維度收益為：首先基于儲能單元的放電功率和能量轉換效率，以及電力市場的電價獲得儲能單元的電能收益；然后基于儲能單元在動態知識圖譜中的權重、儲能單元的放電功率，以及電力市場的電價獲得儲能單元的輔助服務收益；之后基于儲能單元在動態知識圖譜中的權重、儲能單元的放電功率，以及碳交易市場的碳價獲得儲能單元的碳交易收益；最后基于電能收益、輔助服務收益和碳交易收益獲得多維度收益。
8.根據權利要求5所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，所述多時間尺度經濟性評估模型的表達式為：
9.根據權利要求8所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，步驟三中，所述儲能系統的經濟性基于多時間尺度經濟性綜合評價值、全生命周期成本與多維度收益獲得；所述儲能系統的投資成本即為儲能系統中各儲能單元的初始投資成本的和；所述儲能系統的系統可靠性基于各儲能單元的充電功率和放電功率獲得；
10.根據權利要求1所述的基于動態知識圖譜的泛儲能技術經濟性評估與配置方法，其特征在于，步驟四中，利用多目標優化算法對多目標優化配置模型進行求解，獲得最優解集，再獲取最優解集中的每個解對應的配置方案下儲能系統的經濟性、投資成本以及系統可靠性，并進行加權求和，獲得最優解集中的每個解的配置方案對應的綜合評價值，以綜合評價值最高的配置方案作為儲能系統的最優配置方案。