配电网集中式储能优化配置方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种配电网集中式储能优化配置方法及装置，该方法包括：获取线性支路潮流模型和储能运行模型；以所述线性支路潮流模型和所述储能运行模型为约束条件，以最小化配电网总运行成本为目标函数，得到配电网经济调度模型；优化求解所述配电网经济调度模型，获取对应的储能分配和最大充放电功率分配结果，以用于配电网分配；其中，所述线性支路潮流模型，包括每一节点的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程；所述储能运行模型，包括储能容量和功率转换的动态关系，以及储能容量和充放电功率上下界限制。该方法可以在总投资固定的情况下给出储能容量和最大充放电功率两个关键参数的优化配置建议。参数的优化配置建议。参数的优化配置建议。

【技术实现步骤摘要】
配电网集中式储能优化配置方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种配电网集中式储能优化配置方法及装置。

技术介绍

[0002]化石能源短缺与环境污染问题已引发我国社会的广泛关注。可再生能源的规模化发展是我国实现能源结构优化调整，实现低碳发展的重要途径。风电、光伏等可再生能源发电已得到了高速、大规模的发展和应用。
[0003]然而，可再生能源具有间歇性、波动性和随机性的特点，自身调控能力和灵活性较弱。同时，由于工业与经济的快速发展，负荷需求的峰谷差也在持续增大。在缺乏可调度灵活资源时，可再生能源发电的波动性和不断增大的负荷峰谷差给配电网运行带来了巨大挑战，造成大量弃风弃光现象，严重影响经济效益。
[0004]储能技术是应对上述挑战的有效手段，可在配电网中有效提升可再生能源的渗透率，减少负荷峰谷差以及对应的电网投资和电源建设，可有效缓解系统调峰受阻、弃风弃光等问题。而电池储能由于不受地理、气候条件的限制，规模可大可小，能量转换效率高达90％以上，且伴随技术进步，寿命不断延长，成本持续下降，是配合可再生能源发电储能的最佳选择之一。配电网运行多采用集中式储能，关键参数包括储能容量和最大充放电功率，而优化储能关键参数配置有利于提升配电网运行和储能投资建设的经济性。因此，亟需一种配电网集中式储能优化配置方法以解决此问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种配电网集中式储能优化配置方法及装置。
[0006]本专利技术提供一种配电网集中式储能优化配置方法，包括：获取线性支路潮流模型和储能运行模型；以所述线性支路潮流模型和所述储能运行模型为约束条件，以最小化配电网总运行成本为目标函数，得到配电网经济调度模型；优化求解所述配电网经济调度模型，获取对应的储能分配和最大充放电功率分配结果，以用于配电网分配；其中，所述线性支路潮流模型，包括每一节点的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程；所述储能运行模型，包括储能容量和功率转换的动态关系，以及储能容量和充放电功率上下界限制。
[0007]根据本专利技术一个的配电网集中式储能优化配置方法，所述每一节点的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程，分别包括：
[0008][0009][0010]其中，t为时刻，为有功/无功功率注入，包括燃气机组有功/无功出力
可再生能源发电有功/无功负荷以及储能有功输入/输出l为线路支路，i,j分别为线路支路的两个端点，π(j)为端点j的所有子节点；V
it
和V
jt
分别为节点i,j的电压，V
0t
为根节点的电压。
[0011]根据本专利技术一个的配电网集中式储能优化配置方法，所述储能容量和功率转换的动态关系，及储能容量和充放电功率上下界限制，包括：
[0012][0013][0014][0015]其中，t为时刻，i,j分别为线路支路的两个端点，E
jt
为储能容量，为储能充/放电效率，为储能容量/最大充放电功率，α为限制储能最小容量的常数。
[0016]根据本专利技术一个的配电网集中式储能优化配置方法，所述总运行成本根据各时段向上游电网买电成本和配电网内发电机燃料成本确定如下：
[0017][0018]其中，P
tl0
表示连接于松弛节点支路上的有功功率，ξ
t
表示各时段松弛节点的电价，表示发电机单位出力的成本。
[0019]根据本专利技术一个的配电网集中式储能优化配置方法，所述优化求解所述配电网经济调度模型，包括将目标函数转换为线性表达进行求解，所述线性表达包括：
[0020][0021][0022][0023]其中，A,B为常数矩阵，b,c为常数向量，x为所有储能分配和功率分配的变量，θ为储能参数向量，0≤θ≤θ
max
表示θ参数空间m1,
…
,m
N
和n1,
…
,n
N
为常数标量和向量，CR1,
…
,CR
N
是对θ参数空间的判别区域划分；CR为对应起作用约束集构成的判别区域，根据约束条件确定；[
‑
i]表示i＝1,
…
,i
‑
1,i+1,
…
,N。
[0024]根据本专利技术一个的配电网集中式储能优化配置方法，所述将目标函数转换为线性表达进行求解，包括基于配电网的多个场景，将所述线性表达转换为多场景的线性表达进行求解。
[0025]根据本专利技术一个的配电网集中式储能优化配置方法，所述转换为多场景的线性表达进行求解,包括转换为如下多场景的线性表达进行求解：
[0026][0027][0028]ρ∈Δ
S
＝{ρ∈[0,1]S
:1
T
ρ＝1},ρ＝[ρ1,
…
,ρ
S
]T
[0029][0030][0031]其中，Γ为总预算；其中，Γ为总预算；表示在K(Γ)约束下场景s的最优值函数v
s
(θ)，(θ)，表示待求的场景分布；表示根据历史数据采样得出的参考场景分布；Δ
S
表示待求场景分布满足的约束集合。
[0032]本专利技术还提供一种配电网集中式储能优化配置装置，包括：获取模块，用于获取线性支路潮流模型和储能运行模型；构建模块，用于以所述线性支路潮流模型和所述储能运行模型为约束条件，以最小化配电网总运行成本为目标函数，得到配电网经济调度模型；处理模块，用于优化求解所述配电网经济调度模型，获取对应的储能分配和最大充放电功率分配结果，以用于配电网分配；其中，所述线性支路潮流模型，包括每一节点的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程；所述储能运行模型，包括储能容量和功率转换的动态关系，以及储能容量和充放电功率上下界限制。
[0033]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述配电网集中式储能优化配置方法的步骤。
[0034]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述配电网集中式储能优化配置方法的步骤。
[0035]本专利技术提供的配电网集中式储能优化配置方法及装置，通过线性支路潮流模型和储能运行模型为约束条件，以最小化配电网总运行成本为目标函数，可以在总投资固定的情况下给出储能容量和最大充放电功率两个关键参数的优化配置建议。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是本专利技术提供的配电网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网集中式储能优化配置方法，其特征在于，包括：获取线性支路潮流模型和储能运行模型；以所述线性支路潮流模型和所述储能运行模型为约束条件，以最小化配电网总运行成本为目标函数，得到配电网经济调度模型；优化求解所述配电网经济调度模型，获取对应的储能分配和最大充放电功率分配结果，以用于配电网分配；其中，所述线性支路潮流模型，包括每一节点的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程；所述储能运行模型，包括储能容量和功率转换的动态关系，以及储能容量和充放电功率上下界限制。2.根据权利要求1所述的配电网集中式储能优化配置方法，其特征在于，所述每一节点的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程，分别包括：的功率平衡方程和每一支路的电压降落方程，分别包括：其中，t为时刻，为有功/无功功率注入，包括燃气机组有功/无功出力可再生能源发电有功/无功负荷以及储能有功输入/输出l为线路支路，i,j分别为线路支路的两个端点，π(j)为端点j的所有子节点；V
it
和V
jt
分别为节点i,j的电压，V
0t
为根节点的电压。3.根据权利要求1或2所述的配电网集中式储能优化配置方法，其特征在于，所述储能容量和功率转换的动态关系，及储能容量和充放电功率上下界限制，包括：容量和功率转换的动态关系，及储能容量和充放电功率上下界限制，包括：容量和功率转换的动态关系，及储能容量和充放电功率上下界限制，包括：其中，t为时刻，i,j分别为线路支路的两个端点，E
jt
为储能容量，为储能充/放电效率，为储能容量/最大充放电功率，α为限制储能最小容量的常数。4.根据权利要求3所述的配电网集中式储能优化配置方法，其特征在于，所述总运行成本根据各时段向上游电网买电成本和配电网内发电机燃料成本确定如下：其中，P
tl0
表示连接于松弛节点支路上的有功功率，ξ
t
表示各时段松弛节点的电价，表示发电机单位出力的成本，为燃气机组有功出力。5.根据权利要求4所述的配电网集中式储能优化配置方法，其特征在于，所述优化求解所述配电网经济调度模型，包括将目标函数转换为线性表达进行求解，所述线性表达包括：
其中，A,B为常数矩阵，b,c为常数向量，x为所有储能分配和功率分配的变量，θ为储能参数向量，0≤θ≤θ
max
表示θ参数空间，m1,
…
,m
N
和n1,
…
,n
N

【专利技术属性】
技术研发人员：梅生伟，杨立滨，吴丹曼，魏韡，谢睿，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司国网青海省电力公司清洁能源发展研究院，
类型：发明
国别省市：