一种微电网电池储能配置方法及可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种微电网电池储能配置方法及可读存储介质，涉及微电网技术领域，所述方法包含如下步骤：根据电网支路结构确定功率里程数；建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置；根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制。本发明专利技术方法通过建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置，以及根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制，缓解了电网的电压越线问题，平滑电网电压。同时，基于功率里程数的线性优化求解简单快速，有利于电网的快速响应与控制。

A micro grid battery energy storage configuration method and readable storage medium

【技术实现步骤摘要】
一种微电网电池储能配置方法及可读存储介质
本专利技术涉及微电网
，特别是一种微电网电池储能配置方法及可读存储介质。
技术介绍
为解决能源危机，提高环境质量，高效利用可再生能源已经成为社会发展趋势。但是可再生能源，如风，光等能源，存在间歇性强，波动性大的缺点。这些能源的出力曲线波动性极大，直接接入电网会导致电网的潮流出现双向的流动，流向频繁的变化，导致电网局部出现电压升高神职越线问题，影响电网质量，威胁用电安全。而电池储能系统(BatteryEnergyStorageSystem)则可以较好的解决这一问题。利用储能可以将能源在时间尺度上平移的特性，可以电网的削峰填谷，保证电压质量。目前，集中式储能系统在微电网调压中的应用已有了许多研究，但是，大多数的研究集中在优化模型的建立上，和优化模型求解的智能算法上。这其中存在的问题是现在智能算法对于大规模问题的收敛速度较慢，求解时间长，同时，不一定可以寻找到最优解。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的就是提供一种微电网电池储能配置方法及可读存储介质，通过建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置，以及根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制，缓解电网的电压越线问题，平滑电网电压，且有利于电网的快速响应与控制。本专利技术的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种微电网电池储能配置方法，所述方法包含如下步骤：根据电网支路结构确定功率里程数；建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置；根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制。可选的，所述根据电网支路结构确定功率里程数，包含：根据电网支路结构计算支路电压降以定义功率里程数，满足：其中，ΔU表示支路电压降，ρP表示支路单位长度电阻值，ρQ表示支路单位长度电抗值，P表示电网节点功率，PMP表示支路有功功率里程数，PMQ表示支路无功功率里程数。可选的，建立线性优化模型之前，所述方法包括：提取有功功率里程数进行矩阵表示：其中，Pi表示支路i的有功功率，li表示支路i的长度，n表示支路数量；根据有功功率里程数矩阵以及电池变量矩阵获取确定节点功率需求矩阵，满足：Pg＝P+Battery其中，Battery表示电池变量矩阵；确定功率里程数矩阵，满足：Node＝M*Pg其中，Node表示普通节点功率里程数。可选的，所述储能参数包括储能的位置、数量、容量大小。可选的，建立线性优化模型，包括：取功率里程数的绝对值并进行求和以获得优化目标函数：min＝∑Node_plus+∑N+∑S*NNode_plus＝|Node|＝|U*(P+Battery)|其中，Node_plus表示功率里程数的绝对值，N表示储能源的安装位置数量，S表示表示单个储能的容量。根据所述优化目标函数确定约束条件以获得最终优化目标函数；求解所述最终优化目标函数以获得优化配置结果。可选的，所述约束条件包括：电池的容量的上限、电池充放电功率的上下限、储能初始容量残余、充放电平衡以及初始容量限制。可选的，求解所述最终优化目标函数以获得优化配置结果，包括：增加节点约束矩阵求解所述最终优化目标函数以获得优化配置结果。可选的，根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制，包括：对时间周期进行划分，根据划分的时间间隔确定电网节点的输出，满足：其中，Batteryij表示电池i在调度周期j内的平均功率，Bai(t)表示在t时刻的实时功率，Pij表示在无电池储能时根据历史潮流数据计算得到的平均潮流，Pi(t)为平均功率需求，j表示调度周期。本专利技术的目的之二是通过这样的技术方案实现的，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：本专利技术方法通过建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置，以及根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制，缓解了电网的电压越线问题，平滑电网电压。同时，基于功率里程数的线性优化求解简单快速，有利于电网的快速响应与控制。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。附图说明本专利技术的附图说明如下：图1为本专利技术第一实施例流程图；图2为本专利技术第一实施例电网利用图论转化示意图；图3为本专利技术第二实施例电网首节点的按月流过有功与无功功率的曲线图；图4为本专利技术第二实施例优化获得的储能的输出曲线图5为本专利技术第二实施按照平均水平设定后有无储能的电网电压的对比情况图6为本专利技术第二实施负荷，光伏，水电的功率消耗、输出曲线，其中，图6a为负荷，图6b为光伏，图6c为水电；图7为本专利技术第二实施有无储能的第17节点的电压情况。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术第一实施例提出一种微电网电池储能配置方法，如图1所示，所述方法包含如下步骤：根据电网支路结构确定功率里程数；建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置；根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制。本专利技术方法通过建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置，以及根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制，缓解了电网的电压越线问题，平滑电网电压。同时，基于功率里程数的线性优化求解简单快速，有利于电网的快速响应与控制。可选的，在本专利技术一个可选的实施例中，所述根据电网支路结构确定功率里程数，包含：根据电网支路结构计算支路电压降以定义功率里程数，满足：其中，ΔU表示支路电压降，ρP表示支路单位长度电阻值，ρQ表示支路单位长度电抗值，P表示电网节点功率，PMP表示支路有功功率里程数，PMQ表示支路无功功率里程数。具体的说，该方案可描述为：通过电网支路电压方程，推导出功率里程数，本实施例提出的方案的功率里程数与电网节点输出功率呈线性关系，大大简化了对电压下降的计算，并且准确度较高。更为具体的，参见图2所示，其中Root代表根节点，Node1～Node5代表普通节点，Load1～Load3代表负载，DG1～DG3代表分布式发电机。节点是指上游电网(带变压器)或分布式发电机和负载在同一位置的组合，其中代表上游电网的节点为根节点，也称为节点0。根节点标号为0，支路是指连接两个节点的线，其支路的标号等于两端节点中较大的一个。(具体实施步骤中)，所以节点和支路是对应的，节点i对应着支路i。如图2右边，NODE1对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电网电池储能配置方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：/n根据电网支路结构确定功率里程数；/n建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置；/n根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种微电网电池储能配置方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：
根据电网支路结构确定功率里程数；
建立线性优化模型，并根据所述功率里程数对储能参数进行优化配置；
根据所述优化配置结果对储能电池的输出进行控制。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电网支路结构确定功率里程数，包含：
根据电网支路结构计算支路电压降以定义功率里程数，满足：



其中，ΔU表示支路电压降，ρP表示支路单位长度电阻值，ρQ表示支路单位长度电抗值，P表示电网节点功率，PMP表示支路有功功率里程数，PMQ表示支路无功功率里程数。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，建立线性优化模型之前，所述方法包括：
提取有功功率里程数进行矩阵表示：



其中，Pi表示支路i的有功功率，li表示支路i的长度，n表示支路数量；
根据有功功率里程数矩阵以及电池变量矩阵获取确定节点功率需求矩阵，满足：
Pg＝P+Battery
其中，Battery＝[Batteryij]n×t表示电池变量矩阵，j表示时间变量，t表示调度周期(若调度间隔为一个月，则一年的调度周期t为12。)；
确定功率里程数矩阵，满足：
Node＝M*Pg
其中，Node表示普通节点功率里程数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能参数包括储能的位置、数量、容量大小。


5.如权利要求2所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：马兴，徐瑞林，董光德，杨爽，张友强，朱小军，付昂，方辉，周敬森，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50