【技术实现步骤摘要】
一种配电网智能储能软开关综合规划方法和系统
本专利技术涉及一种智能储能软开关综合规划方法和系统，特别是一种考虑有源配电网供电可靠性的智能储能软开关综合规划方法和系统。
技术介绍
近年来，全球能源供给朝着清洁化、低碳化的方向快速转型，同时电力电子设备在分布式电源并网接入、交直流配电形式转换、有源滤波、无功补偿等环节发挥着关键作用，新型输配电技术呈现出电力电子化的发展趋势。配电网形态也正在经历革命性的改变，传统配电网向有源配电网的转变正逐步加速。有源配电网成为实现多能流互联、能源综合利用的核心与纽带，亦是保障用户经济、安全、可靠用电的电力供应平台。有源配电网能够借助电力电子设备实现精细潮流控制、配备辅助量测以及通信设备提升系统可观性，从而优化配电网运行状态、改善电压分布、提高供电可靠性。智能储能软开关(SOPintegratedwithESS，ESOP)是一种基于电力电子元件的高度集成的能量转换装置。在配电网正常运行时，智能储能软开关既能够实时调节馈线间的传输功率、优化运行状态，又能够借助储能系统对电能进行存储与释放，实...
【技术保护点】
1.一种配电网智能储能软开关综合规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)对待规划配电系统的相关参数进行采集；/n2)建立智能储能软开关综合规划模型；/n3)针对给定的配电网典型运行场景以及待规划配电系统的相关参数，采用二阶锥规划与模拟退火相结合的混合算法求解所述智能储能软开关综合规划模型，得到最优智能储能软开关规划方案。/n
【技术特征摘要】
1.一种配电网智能储能软开关综合规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对待规划配电系统的相关参数进行采集；
2)建立智能储能软开关综合规划模型；
3)针对给定的配电网典型运行场景以及待规划配电系统的相关参数，采用二阶锥规划与模拟退火相结合的混合算法求解所述智能储能软开关综合规划模型，得到最优智能储能软开关规划方案。
2.如权利要求1所述的一种配电网智能储能软开关综合规划方法，其特征在于：所述步骤1)中，待规划配电系统的相关参数包括：线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系、分布式电源安装位置与容量，系统运行电压水平和支路电流限制，智能储能软开关的待选位置、单位配置容量及投资价格、贴现率、使用年限、运行维护系数、损耗系数，各支路历史年均故障次数、故障修复时长，分段开关动作时间、联络开关动作时间、智能储能软开关供电恢复时间，单位停电损失系数，典型的历史负荷曲线，典型的分布式电源出力曲线，分时电价参数，系统基准电压和基准功率初值。
3.如权利要求1所述的一种配电网智能储能软开关综合规划方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述智能储能软开关综合规划模型以有源配电网年综合指标最低为目标函数，且所述目标函数的约束条件包括：网络拓扑约束、系统潮流约束、分布式电源运行约束、系统运行约束、智能储能软开关运行约束、智能储能软开关规划约束。
4.如权利要求3所述的一种配电网智能储能软开关综合规划方法，其特征在于：所述目标函数为：
minf＝fL+fR+fI+fO
式中，fL为有源配电网年损耗指标，fR为有源配电网年供电可靠性指标，fI为智能储能软开关年投资指标，fO为智能储能软开关年运行维护指标；
所述有源配电网年损耗指标fL表示为：
式中，Nh为场景个数，Nt为单个场景中时间段面数；Ωb为配电系统所有支路的集合；rij为支路ij的电阻值，Ih，t，ij为场景h下支路ij在t时刻的电流幅值；为场景h下t时刻安装在支路ij上智能储能软开关的总损耗；为场景h下t时刻的电价；Γh为场景h的概率；
所述有源配电网年供电可靠性指标fR表示为：
式中，cR为单位停电损失指标；λk为支路k的年均故障次数；Ωn表示系统中所有节点的集合；Tk，i为节点i上的负荷在支路k故障下的停电时间；为支路k故障下节点i上负荷消耗的有功功率；μk，i为支路k故障下采用智能储能软开关进行供电恢复后，节点i上负荷的供电恢复比例系数，μk，i∈[0，1]；为不采用智能储能软开关进行供电恢复节点i上负荷的供电恢复比例系数，t1为通过修复故障支路进行供电恢复所需时间；tsw为采用隔离开关切除故障支路进行供电恢复所需时间；top为采用智能储能软开关进行供电恢复所需时间；
所述智能储能软开关年投资指标fI表示为：
式中，d为贴现率；y为智能储能软开关的使用年限；Ωb为配电系统所有支路的集合；为安装在支路ij上智能软开关的单侧换流器容量，为安装在支路ij上储能系统的DC/DC变换器容量，为安装在支路ij上储能电池的容量；cC为智能软开关换流器单位容量投资指标，cDCDC为DC/DC变换器单位容量投资指标，cCELL为储能电池单位容量投资指标；
所述智能储能软开关年运行维护指标fO表示为：
式中，η为智能储能软开关的年运行维护费用系数。
5.如权利要求3所述的一种配电网智能储能软开关综合规划方法，其特征在于：所述网络拓扑约束表示为：
αh，t，ij＝βh，t，ij+βh，t，ji，ij∈Ωb
αh，t，ij∈{0，1}，ij∈Ωb
βh，t，ij∈{0，1}，ij∈Ωb
式中，Ω0为系统中源节点的集合；Ωb为配电系统所有支路的集合；αh，t，ij为场景h下t时刻支路ij的开关状态，αh，t，ij＝0表示支路ij处于断开状态，αh，t，ij＝1表示支路ij处于闭合状态；βh，t，ij为场景h下t时刻节点i和节点j的关系，βh，t，ij＝1表示节点i是节点j的父节点，βh，t，ij＝0表示节点i不是节点j的父节点；βh，t，ji为场景h下t时刻节点j和节点i的关系，βh，t，ji＝1表示节点j是节点i的父节点，βh，t，ji＝0表示节点j不是节点i的父节点；
所述系统潮流约束表示为：
式中，rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗，rji和xji分别为支路ji的电阻和电抗；Uh，t，i为场景h下t时刻节点i的电压幅值，Uh，t，j为场景h下t时刻节点j的电压幅值，Ih，t，ij为场景h下支路ij在t时刻的电流幅值，Ih，t，ji为场景h下支路ji在t时刻的电流幅值；Ph，t，ij为场景h下t时刻支路上节点i流向节点j的有功功率，Ph，t，ji为场景h下t时刻支路上节点j流向节点i的有功功率，Qh，t，ij为场景h下t时刻支路上节点i流向节点j的无功功率，Qh，t，ji为场景h下t时刻支路上节点j流向节点i的无功功率，Qh，t，ik为场景h下t时刻支路上节点i流向节点k的无功功率；Ph，t，i为场景h下t时刻节点i上注入的有功功率，Ph，t，ik为场景h下t时刻支路上节点i流向节点k的有功功率，为场景h下t时刻节点i上分布式电源注入的有功功率，为场景h下t时刻节点i上智能储能软开关换流器注入的有功功率，为场景h下t时刻节点i上负荷消耗的有功功率；Qh，t，i为场景h下t时刻节点i上注入的无功功率，为场景h下t时刻节点i上分布式电源注入的无功功率，为场景h下t时刻节点i上智能储能软开关换流器注入的无功功率，为场景h下t时刻节点i上负荷消耗的无功功率；μh，t，i为场景h下t时刻节点i上负荷的供电恢复比例系数；
所述分布式电源运行约束表示为：
式中，为场景h下t时刻节点i上分布式电源注入的有功功率，为场景h下t时刻节点i上分布式电源注入的无功功率；为场景h下t时刻节点i上分布式电源出力系数；为节点i上分布式电源装机容量；节点i上分布式电源功率因数角；
所述系统运行约束表示为：
式中，U和分别为系统允许节点电压上下限，为系统最大允许支路电流值；Uh，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙充勃，宋毅，原凯，李敬如，吴志力，潘尔生，郭铭群，韩丰，王成山，李鹏，宋关羽，靳夏宁，胡丹蕾，姜世公，唐亮，孙辰军，王卓然，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，国网河北省电力有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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