考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法技术

本发明专利技术涉及考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法。本发明专利技术首先计算某一时刻网络中计算负载率最大的

【技术实现步骤摘要】
考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法
本专利技术属于电力系统优化
，具体涉及一种考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法。
技术介绍
近年来，为应对日趋严重的资源短缺、环境污染等问题，新一轮能源变革在世界范围内蓬勃兴起。可再生能源发电具有清洁、低碳和可持续的优点，但其出力的间歇性、随机性和波动性，对传统的以可调度的火电、水电为主的电力系统灵活性带来了新的问题和挑战。目前，各国学者在电力系统灵活性的分析方法和评价策略、面向不同应用场景的灵活性指标设计及验证，灵活性资源优化配置和优化运行等方面均取得了一定进展。然而，当前研究并没有形成一个完整的、行之有效的电力系统灵活性评价体系。如何对电力系统灵活性进行多维度、多时间尺度的定量评价，如何统筹解决相关规划、配置、运行等问题，还需要进一步的研究。储能系统通过对电能的转换和存储，一定程度上改变了电力系统传统的能量瞬时平衡模式，使其在电力系统中拥有广泛的应用前景。然而，各种储能装置的配置和运行成本目前还相对较高，经济性的短板制约了储能的大规模应用。因此，对应用在电力系统中的储能进行优化配置，特别是作为灵活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤(1)，计算灵活性优化指标；电网灵活性指标是以某一时刻网络中计算负载率最大的N条支路计算负载率的加权平均值作为该时刻电网的灵活性指标；之后，根据各个时刻的电网灵活性指标计算整个运行周期内的最大电网灵活性指标作为该运行情况下的电网灵活性；/n步骤(2)，根据电网功率平衡约束、电源出力功率约束、支路传输容量约束、储能充放电功率约束和储能荷电状态约束，计算储能配置成本和一个周期内运行成本；/n步骤(3)，以最小化储能配置运行成本和最小化电网灵活性指标为目标，以储能的配置容量为变量，构建包含经济性和灵活性的电力系统优化模型，求...

【技术特征摘要】
1.考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)，计算灵活性优化指标；电网灵活性指标是以某一时刻网络中计算负载率最大的N条支路计算负载率的加权平均值作为该时刻电网的灵活性指标；之后，根据各个时刻的电网灵活性指标计算整个运行周期内的最大电网灵活性指标作为该运行情况下的电网灵活性；
步骤(2)，根据电网功率平衡约束、电源出力功率约束、支路传输容量约束、储能充放电功率约束和储能荷电状态约束，计算储能配置成本和一个周期内运行成本；
步骤(3)，以最小化储能配置运行成本和最小化电网灵活性指标为目标，以储能的配置容量为变量，构建包含经济性和灵活性的电力系统优化模型，求解得到储能配置容量和充放电功率，之后按照得到的储能配置容量和充放电功率进行调度和配置。


2.根据权利要求1所述的考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法，其特征在于，步骤(1)的具体步骤包括：
以t时刻网络中计算负载率最大的N条支路计算负载率的加权平均值作为t时刻电网的灵活性指标，如下：



式(1)中，FLEXnet(t)为电网灵活性评价指标，t为考察时刻，N为选取的支路数；i为支路编号，编号按t时刻支路计算负载率从高到低的原则确定，计算负载率最高的支路编号为1，以此类推；为第i条支路t时刻计算负载率；μi为支路i灵活性权重系数；
其中，负载率计算公式如下：



式(2)中，是在给定t时刻各机组出力和负荷需求，进行潮流仿真计算得到的支路i传输容量；Simax是支路最大传输容量；
支路i灵活性权重系数μi计算公式如下：



式(3)中，t为第t个时刻，T为考察时刻总数；N为选取的支路数；i为支路编号；为i支路t时刻计算负载率；为支路i考察时刻内计算负载率平均值；为考察时刻内支路i计算负荷率的方差。
以一个周期内电网灵活性指标FLEXnet(t)的最大值代表该种情况下电网的灵活性，计算公式如下：
F1＝FLEXnet＝max(FLEXnet(t))，式(4)
式(4)中，FLEXnet为一个周期内的电网灵活性；F1为电网灵活性目标。


3.根据权利要求1所述的考虑电网灵活性的储能配置双层优化方法，其特征在于，步骤(2)的具体步骤包括：
电网中储能的配置成本和一个周期内的运行成本为：



式(5)中，t为第t个时刻，F2为电网经济性目标；k为储能系统编号，Ness为安装的储能系统个数；Cee为储能单位容量的投资成本；Cep为储能单位功率的运行成本；Ek为第k个储能系统的容量；Pk(t)为第k个储能系统第t个时刻的充放电功率；
约束条件包括：
(1)电网功率平衡约束：



式(6)中，m为电源编号，Ng为系统中电源总数，Pg,m为某时刻电源m出力；j为节点编号，Nb为节点总数；Pload,j为该时刻节点j的负荷功率；k为储能编号，Ness为安装的储能系统个数，Pe,k为该时刻第k个储能系统的出力，以储能向电网释放能量为正方向；
(2)电源出力功率约束
Pg,m,min≤Pg,m,t≤Pg,m,max，式(7)
式(7)中，Pg,m,min、Pg,m,max分别是电源m的最小发电功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲芳，甘霖，李文云，朱涛，朱欣春，游广增，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53