一种储能电站多点布局方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种储能电站多点布局方法，包括：根据请求加载电网数据；对加载的所述电网数据进行数据分析，明确电力系统配置储能电站的需求，形成需求配置文件；执行所述需求配置文件，确定布局所述储能电站的优化目标，并形成一矩阵方程，然后结合布局所述储能电站的约束条件，求解所述矩阵方程，输出所述储能电站在电网中的建议布局节点以及在各所述建议布局节点的建议布局次序，以满足所述电力系统对所述储能电站的配置需求；按次序执行，并不断优化，直至生成满足储能配置需求的储能布局节点与容量。本发明专利技术以储能电站布局优化效果最大化为目标，综合考虑储能多点布局约束条件等因素，满足了电力系统对储能电站的不同配置需求。

【技术实现步骤摘要】
一种储能电站多点布局方法及系统
本专利技术具体属于电力
，尤其涉及一种在电力系统中布设储能电站的储能电站多点布局方法及系统。
技术介绍
可再生能源的大规模并网与用电负荷的日益增长，给电力系统安全稳定运行带来了诸多挑战，对电网的传输能力、安全稳定运行能力提出了更高要求。由于源荷特性及其分布差异，电网重载线路增多、线损提升，可再生能源的消纳与电网结构、时序负荷的矛盾日益突出，大规模储能技术由于具备良好地快速响应能力和双向调节能力，被视为解决上述技术问题的有效措施之一。在电源侧，通过配置储能电站可有效提升可再生能源的消纳水平。储能电站还可联合火电机组参与电网调频等。在电网侧，大规模储能的作用主要体现在：提供电网调峰、调频、用电备用、降低网损等辅助服务，以提高电网安全稳定运行的水平；在用户侧，储能电站主要用于削峰填谷，需量电费管理，提高供电可靠性等方面。但如何根据电力系统对储能电站的不同配置需求，通过合理布局储能电站在电力系统中的布局数量及布局位置，以最大限度提高储能电站的布局优化效果，成为当下亟待解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术以储能电站布局优化效果最大化为目标，提出了一种储能电站多点布局方法及系统，以满足电力系统对储能电站的不同配置需求。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：一种储能电站多点布局方法，包括：根据数据加载请求加载电网数据；根据数据分析请求对加载的所述电网数据进行数据分析，明确电力系统配置储能电站的需求，形成需求配置文件；执行所述需求配置文件，确定布局所述储能电站的优化目标，并形成一矩阵方程，然后结合布局所述储能电站的约束条件，求解所述矩阵方程，输出所述储能电站在电网中的建议布局节点以及在各所述建议布局节点的建议布局次序，以满足所述电力系统对所述储能电站的配置需求；执行建议布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置，以技术/经济为指标，优化布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置容量。将优化布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置容量修正电网数据，重新生成布局节点的建议布局次序，以技术/经济为目标优化储能配置容量，直至生成满足储能配置需求的储能布局节点与容量。作为本专利技术的一种优选方案，所述电网数据包括电网节点数量、电网线路/支路数量、基准容量、支路数据、变压器数据、节点数据、电网线路/支路传输容量数据、功率时序数据或节点储能规模上限中的任意一种或多种。作为本专利技术的一种优选方案，所述支路数据包括普通支路数据和接地支路数据，所述普通支路数据包括普通支路的支路编号、位于支路始端的各节点的节点编号、位于支路末端的各所述节点的节点编号、支路电阻、支路电抗或支路电纳中的任意一种或多种；所述接地支路数据包括接地支路的支路编号、接地支路上各所述节点的节点编号或接地支路导纳中的任意一种或多种；所述变压器数据包括变压器所在支路的支路编号、所述变压器所在支路始端的变压器节点编号、所述变压器所在支路末端的变压器节点编号、变压器电阻、变压器电抗或变压器变比中的任意一种或多种；所述节点数据包括平衡节点数据、PV节点数据、发电机节点数据或负荷节点数据中的任意一种或多种，所述平衡节点数据包括平衡节点编号；所述PV节点数据包括PV节点的节点电压、PV节点无功下限或PV节点无功上限中的任意一种或多种；所述发电机节点数据包括发电机节点编号、节点空地面积、发电机最低技术出力、发电机有功功率或发电机无功功率中的任意一种或多种；所述负荷节点数据包括负荷节点编号、负荷有功功率或负荷无功功率中的任意一种或多种；所述电网线路/支路传输容量数据包括线路/支路容量上限；所述功率时序数据包括在各数据采样时间点对电网线路/支路上的各所述节点采集的负荷功率。作为本专利技术的一种优选方案，形成所述矩阵方程的过程包括：根据所述需求配置文件中记载的配置需求数据，明确所述储能电站可布局的范围以及在布局范围内的可布局节点，并根据所述配置需求数据形成用于评价所述储能电站布局在待布局的各所述布局节点后是否能够满足配置需求的评价指标；赋予各所述评价指标相对应的指标权重；对所述储能电站布局在待布局的各所述布局节点后，能否达到评价指标要求进行预测，得到每个所述评价指标在各所述布局节点对应的指标值；基于所计算的所述待布局节点的指标值，并根据各所述待布局节点的空地面积，形成各所述布局节点对同一个所述评价指标的节点指标矩阵；基于所述节点指标矩阵形成每个所述评价指标对应的特征向量；基于每个所述评价指标对应的所述特征向量以及对应的所述指标权重间的特征向量，形成每个所述评价指标对应的指标评判矩阵；对各所述指标评判矩阵进行求和，得到一指标综合评判矩阵，并以所述指标综合评判矩阵中的元素值超过预设阈值的元素作为第一未知数，以元素值超过预设的所述阈值的元素的排序次序作为第二未知数对所述指标综合评判矩阵形成的矩阵方程进行求解。作为本专利技术的一种优选方案，所述评价指标包括时序性评价指标和非时序性评价指标，所述时序性评价指标包括线路网损和/或节点电压；所述非时序性评价指标包括火电机组最低技术出力、线路负载率、节点送/受电能力中的任意一种或多种。作为本专利技术的一种优选方案，基于所述节点指标矩阵形成每个所述评价指标对应的所述特征向量的过程如下：基于所述节点指标矩阵，形成节点间指标值比较矩阵，所述节点间指标值比较矩阵中的元素Xij的元素值为所述节点指标矩阵中的第i个元素的元素值与第j个元素的元素值的比值，当期望节点指标值取大值时，xij为节点指标矩阵中第i个元素的值除以第j个元素的值；反之，当期望节点指标值取小值时，xij为节点指标矩阵中第j个元素的值除以第i个元素的值。对所述节点间指标值比较矩阵进行矩阵变换，形成标准化节点间指标值比较矩阵；对所述标准化节点间指标值比较矩阵进行矩阵变换，形成每个所述评价指标对应的所述特征向量。作为本专利技术的一种优选方案，形成所述标准化节点间指标值比较矩阵的方法为：对所述节点间指标值比较矩阵中的每一个所述元素Xij的元素值与所述元素Xij在矩阵中所在列上的所有元素的元素值之和相除，得到一第一除值；将所述第一除值作为所述元素Xij在所述标准化节点间指标值比较矩阵中对应元素的元素值，如此将所述节点间指标值比较矩阵转换为所述标准化节点间指标值比较矩阵。作为本专利技术的一种优选方案，将所述标准化节点间指标值比较矩阵转换为所述评价指标对应的所述特征向量的方法为：对所述标准化节点间指标值比较矩阵中各行元素的元素值进行求和，并将求和结果与待布局的所述布局节点的数量相除，得到一第二除值；将所述第二除值作为所述特征向量对应元素的元素值并依序排列，形成所述评价指标对应的所述特征向量。作为本专利技术的一种优选方案，形成所述评价指标对应的所述指标评判矩阵的方法为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能电站多点布局方法，其特征在于，包括：/n根据数据加载请求加载电网数据；/n根据数据分析请求对加载的所述电网数据进行数据分析，明确电力系统配置储能电站的需求，形成需求配置文件；/n执行所述需求配置文件，确定布局所述储能电站的优化目标，并形成一矩阵方程，然后结合布局所述储能电站的约束条件，求解所述矩阵方程，输出所述储能电站在电网中的建议布局节点以及在各所述建议布局节点的建议布局次序，以满足所述电力系统对所述储能电站的配置需求；/n执行建议布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置，以技术/经济为指标，优化布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置容量；/n将优化布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置容量修正电网数据，重新生成布局节点的建议布局次序，以技术/经济为目标优化储能配置容量，直至生成满足储能配置需求的储能布局节点与容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种储能电站多点布局方法，其特征在于，包括：
根据数据加载请求加载电网数据；
根据数据分析请求对加载的所述电网数据进行数据分析，明确电力系统配置储能电站的需求，形成需求配置文件；
执行所述需求配置文件，确定布局所述储能电站的优化目标，并形成一矩阵方程，然后结合布局所述储能电站的约束条件，求解所述矩阵方程，输出所述储能电站在电网中的建议布局节点以及在各所述建议布局节点的建议布局次序，以满足所述电力系统对所述储能电站的配置需求；
执行建议布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置，以技术/经济为指标，优化布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置容量；
将优化布局次序中优先度高的一个或多个储能待布局节点的储能配置容量修正电网数据，重新生成布局节点的建议布局次序，以技术/经济为目标优化储能配置容量，直至生成满足储能配置需求的储能布局节点与容量。


2.如权利要求1所述的储能电站多点布局方法，其特征在于，所述电网数据包括电网节点数量、电网线路/支路数量、基准容量、支路数据、变压器数据、节点数据、电网线路/支路传输容量数据、功率时序数据、储能待布局节点数、节点储能规模上限中的任意一种或多种。


3.如权利要求2所述的储能电站多点布局方法，其特征在于，所述支路数据包括普通支路数据和接地支路数据，所述普通支路数据包括普通支路的支路编号、位于支路始端的各节点的节点编号、位于支路末端的各所述节点的节点编号、支路电阻、支路电抗或支路电纳中的任意一种或多种；所述接地支路数据包括接地支路的支路编号、接地支路上各所述节点的节点编号或接地支路导纳中的任意一种或多种；
所述变压器数据包括变压器所在支路的支路编号、所述变压器所在支路始端的变压器节点编号、所述变压器所在支路末端的变压器节点编号、变压器电阻、变压器电抗或变压器变比中的任意一种或多种；
所述节点数据包括平衡节点数据、PV节点数据、发电机节点数据或负荷节点数据中的任意一种或多种，
所述平衡节点数据包括平衡节点编号；
所述PV节点数据包括PV节点的节点电压、PV节点无功下限或PV节点无功上限中的任意一种或多种；
所述发电机节点数据包括发电机节点编号、节点空地面积、发电机最低技术出力、发电机有功功率或发电机无功功率中的任意一种或多种；
所述负荷节点数据包括负荷节点编号、负荷有功功率或负荷无功功率中的任意一种或多种；
所述电网线路/支路传输容量数据包括线路/支路容量上限；
所述功率时序数据包括在各数据采样时间点对电网线路/支路上的各所述节点采集的负荷功率。


4.如权利要求1所述的储能电站多点布局方法，其特征在于，形成所述矩阵方程的过程包括：
根据所述需求配置文件中记载的配置需求数据，明确所述储能电站可布局的范围以及在布局范围内的可布局节点，并根据所述配置需求数据形成用于评价所述储能电站布局在待布局的各所述布局节点后是否能够满足配置需求的评价指标；
赋予各所述评价指标相对应的指标权重；
对所述储能电站布局在待布局的各所述布局节点后，能否达到评价指标要求进行预测，得到每个所述评价指标在各所述布局节点对应的指标值；
基于所计算的所述待布局节点的指标值，并根据各所述待布局节点的空地面积，形成各所述布局节点对同一个所述评价指标的节点指标矩阵；
基于所述节点指标矩阵形成每个所述评价指标对应的特征向量；
基于每个所述评价指标对应的所述特征向量以及对应的所述指标权重间的特征向量，形成每个所述评价指标对应的指标评判矩阵；
对各所述指标评判矩阵进行求和，得到一指标综合评判矩阵，并以所述指标综合评判矩阵中的元素值超...

【专利技术属性】
技术研发人员：修晓青，李相俊，惠东，马会萌，靳文涛，谢志佳，王上行，贾学翠，刘超群，刘家亮，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11