一种分布式储能参与电网削峰填谷的控制方法及装置制造方法及图纸

一种分布式储能参与电网削峰填谷的控制方法及装置。本申请涉及一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法和装置，针对电池储能在配电网中的位置、容量的优化配置问题，以减小、降低为出发点，建立了以最小电压偏移、最小有功功率损耗为目标的储能系统容量、位置优化配置模型，最终实现了为每个节点或支路配制最优的电池储能容量。

A Control Method and Device for Distributed Energy Storage Participating in Peak-shaving and Valley-filling of Power Grid

A control method and device for distributed energy storage participating in peak shaving and valley filling of power grid. This application involves an optimal allocation method and device for battery energy storage in distribution network with peak-shaving and valley-filling. Aiming at the optimal allocation of battery energy storage location and capacity in distribution network, a capacity and location optimal allocation model for energy storage system with minimum voltage offset and minimum active power loss as the starting point is established. Finally, the optimal allocation model is realized for each node. Or the branch to make the best battery storage capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式储能参与电网削峰填谷的控制方法及装置
本申请属于能源互联网领域
，尤其是涉及一种分布式储能参与电网削峰填谷的控制方法及装置。
技术介绍
储能技术作为建设能源互联网的重要技术支撑，逐渐成为多个国家能源科技创新和产业支持的焦点。储能通过给能量增加时间变量的方式，促进电网发展模式的根本性变革。储能技术作为全球能源互联网中的关键技术，可以广泛应用在电力系统的发电侧、电网侧和用户侧，为充分消纳清洁能源、保障电网安全、平抑负荷波动和分布式电源并网等提供支撑。一是在发电侧，储能与传统发电技术结合，可以提高燃煤机组的调频能力，提高燃煤机组的经济运行水平，平滑新能源的波动性，为了优化整个系统的电源结构,起到辅助新能源发电并网的关键作用,在目前阶段研究应用较多。新能源发电的随机性、不稳定性不利于大规模的发电并网，而配套使用储能装置进行平滑波动，辅助上网，则为电力系统提供了稳定、安全的供电环境，并取得了较好效果。二是在电网侧，电力储能可以丰富电网调峰调控手段，提高电网供电可靠性，改善电能质量，延缓电网投资，提高电网设备利用率，利用功率型储能系统可以快速支撑负荷对电源出力的需求将储能系统应用于电网中，可以在峰谷电价的机制下获得低储高发收益,同时还能够从延缓输配电设备升级改造、降低输配电线路网损、降低电网可靠性成本等方面获益。其产生的经济性收益是多方面的,不仅仅限于直接收益,所以对其经济性进行分析多针对储能电池的主要用途,以投资主体为目标进行规划分析,具有现实意义。三是在用户侧，储能系统有利于电力用户主动参与电网运行，促进用能成本的降低，由于电池储能系统具有快速反应能力,能够在快速调节中发挥自身优势,因此被安装在用户侧,用于调节负荷、提供不间断供电等，目前研究的关注点仍然集中在储能系统调节负荷带来的电费效益、提供不间断供电、减少用户缺电成本等方面进行相应研究。因此，迫切需要一种能够有效减小高峰时的负荷，増大低谷的负荷，保证负荷的平稳，减小机组的启停，同时也可延缓系统装机容量的投入，也有利于减少变压器和线路上的电能损耗，达到节能降损的目的控制策略与方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法和装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，包括以下步骤：S1：获取输电线路的各节点电压和/或有功损耗；S2：构建基于电压偏移和基于有功损耗的优化目标函数；S3：设置约束条件并求解目标函数；S4：根据求解的电压偏移值和有功损耗值确定接入节点或者支路的电池储能容量。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，S2步骤中，基于电压偏移的目标函数为：其中T为设定的仿真时间，Nbus为系统节点数，Vjt为第j节点第t时刻的电压的幅值，Vn基准电压；基于有功损耗目标函数为：其中Nbranch为系统支路数，表示第i条支路第t时刻的有功损耗。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，S3步骤中，约束条件一，式中的Pi，Qi分别是注入到节点i的有功功率和无功功率，Gij、Bij分别是节点i和节点j之间的电导和电纳，第i节点电压Vi＝ei+jfi，第j节点电压Vj＝ej+jfj，这两个公式中fj前的j为虚数单位；约束条件二，节点电压范围约束Vmin≤Vjt≤Vmax；有功功率为正约束Pi≥0；电池储能系统充放电限制：其中Pch、Pdis分别为储能系统的充电功率和放电功率，ta和tb为充放电时长上下限；支路电流限制I小于0.1IMax；式中IMax是指该电路允许的最大电流值。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，S3步骤中使用粒子群算法求解目标函数。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，S4步骤中，得到最优的有功损耗值后，电池储容量配置为所有充放电时限内的用电量的最大值。本专利技术还提供一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置装置，数据采集模块，用于获取输电线路的各节点电压和/或有功损耗；模型构建模块，用于构建基于电压偏移和基于有功损耗的优化目标函数；模型求解模块，用于设置约束条件并求解目标函数；储能容量配置模块，用于根据求解的电压偏移值和有功损耗值确定接入第j节点或者第i条支路的电池储能容量。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置装置，模型构建模块中，基于电压偏移的目标函数为：其中T为设定的仿真时间，Nbus为系统节点数，Vjt为第j节点第t时刻的电压的幅值，Vn基准电压，基于有功损耗目标函数为：其中Nbranch为系统支路数，表示第i条支路第t时刻的有功损耗；优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置装置，模型求解模块中，约束条件一，约束条件一，式中的Pi，Qi分别是注入到节点i的有功功率和无功功率，Gij、Bij分别是节点i和节点j之间的电导和电纳，第i节点电压Vi＝ei+jfi，第j节点电压Vj＝ej+jfj；约束条件二，节点电压范围约束Vmin≤Vjt≤Vmax；有功功率为正约束Pi≥0；电池储能系统充放电限制：其中Pch、Pdis分别为储能系统的充电功率和放电功率，ta和tb为充放电时长上下限；支路电流限制I小于0.1IMax；式中IMax是指该电路允许的最大电流值。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置装置，模型求解模块中使用粒子群算法求解目标函数。优选地，本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置装置，储能容量配置模块中，得到最优的有功损耗值后，电池储容量配置为一个小时内的用电量的最大值。本专利技术的有益效果是：本专利技术的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法和装置，针对电池储能在配电网中的位置、容量的优化配置问题，以减小、降低为出发点，建立了以最小电压偏移、最小有功功率损耗为目标的储能系统容量、位置优化配置模型，最终实现了为每个节点或支路配制最优的电池储能容量。通过基于粒子群算法进行优化配置模型的求解，得到储能的容量配置最优解。附图说明下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。图1是粒子群算法流程图；图2是采用粒子群算法进行优化配置运算的流程图；图3是效果实施例中欧洲标准低压配电网结构图；图4是效果实施例中储能功率曲线；图5是效果实施例中有功损耗比较曲线；图6是电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法的流程图；图7是电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置装置的结构框图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。实施例本实施例提供一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，包括以下步骤：S1：获取输电线路的各节点电压和/或有功损耗；S2：构建基于电压偏移和基于有功损耗的优化目标函数；S3：设置约束条件并求解目标函数；S4：根据求解的电压偏移值和有功损耗值确定接入节点或者支路的电池储能容量。S2步骤中，基于电压偏移的目标函数为：其中T为设定的仿真时间，Nbus为系统节点数，Vjt为第j节点第t时刻的电压的幅值，Vn基准电压；基于有功损耗目标函数为：其中Nbranch为系统支路数，表示第i本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取输电线路的各节点电压和/或有功损耗；S2：构建基于电压偏移和基于有功损耗的优化目标函数；S3：设置约束条件并求解目标函数；S4：根据求解的电压偏移值和有功损耗值确定接入节点或者支路的电池储能容量。

【技术特征摘要】
1.一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取输电线路的各节点电压和/或有功损耗；S2：构建基于电压偏移和基于有功损耗的优化目标函数；S3：设置约束条件并求解目标函数；S4：根据求解的电压偏移值和有功损耗值确定接入节点或者支路的电池储能容量。2.根据权利要求1所述的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，其特征在于，S2步骤中，基于电压偏移的目标函数为：其中T为设定的仿真时间，Nbus为系统节点数，Vjt为第j节点第t时刻的电压的幅值，Vn基准电压；基于有功损耗目标函数为：其中Nbranch为系统支路数，表示第i条支路第t时刻的有功损耗。3.根据权利要求1所述的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，其特征在于，S3步骤中，约束条件一，式中的Pi，Qi分别是注入到节点i的有功功率和无功功率，Gij、Bij分别是节点i和节点j之间的电导和电纳，第i节点电压Vi＝ei+jfi，第j节点电压Vj＝ej+jfj；约束条件二，节点电压范围约束Vmin≤Vjt≤Vmax；有功功率为正约束Pi≥0；电池储能系统充放电限制：其中Pch、Pdis分别为储能系统的充电功率和放电功率，ta和tb为充放电时长上下限；支路电流限制I小于0.1IMax；式中IMax是指该电路允许的最大电流值。4.根据权利要求1所述的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，其特征在于，S3步骤中使用粒子群算法求解目标函数。5.根据权利要求1-4任一项所述的电网削峰填谷的配电网电池储能优化配置方法，其特征在于，S4步骤中，得到最优的有功损耗值后，电池储容量配置为所有充放电时限内的用电量的最大值。6.一种电网削峰填谷的配电网电池储能优化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，沙建峰，张玉雷，郭志敏，董慧峰，郝党强，曹瑜珂，石岭岭，张林宜，曹文思，张敏，李宇翔，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国网河南综合能源服务有限公司，河南恩湃高科集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41