考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法及系统技术方案

技术编号:34030661 阅读:30 留言:0更新日期:2022-07-06 11:02
本发明专利技术公开一种考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法及系统,包括:考虑储能配置成本和电压质量改善度建立外层储能优化配置模型;通过三相潮流计算进行电压质量评估,对外层分布式储能接入位置和容量进行初始化;考虑储能四象限运行和分布式光伏无功对配电网电压质量的改善,建立内层模型优化储能与光伏运行策略;通过改进初始种群的粒子群算法求解内外层嵌套模型得到最优分布式储能配置方案。在得到储能最优安装位置和容量的同时,有效改善配电网电压质量,充分利用分布式光伏和分布式储能资源,进而延缓后续配电网电压治理成本投入。理成本投入。理成本投入。

【技术实现步骤摘要】
考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网分布式储能规划
,特别是涉及一种考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。
[0003]分布式光伏在现有清洁能源中占据着重要位置,目前大多数建筑要安装不同比例的光伏电源,分布式光伏的渗透率大大增加,大量单相和三相分布式光伏的接入给配电网造成了较大的影响。另外,配电网是与负荷联系紧密的电力环节,一方面,居民负荷时序特性与分布式光伏出力特性的不匹配,使得配电网面临着用电高峰期欠电压,而光伏出力较大时段存在过电压的风险,同时,尽管在负荷规划初期以三相平衡原则分配单相负荷,但由于居民用电的无规律性,大量单相用电设备使用时间上的差异极易引起三相不平衡度越限。另一方面,用电设备的频繁启停机,短时间内的负荷波动,易引起电压波动越限问题。配电网的电压质量问题又进一步限制了分布式光伏的接入。
[0004]分布式储能系统的发展为解决分布式光伏接入配电网问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法,其特征在于,包括:考虑分布式储能总配置成本和电压质量改善度构建外层储能优化配置模型;考虑分布式储能的运行和分布式光伏无功出力对配电网电压质量的改善,构建内层储能与光伏运行策略优化模型;在外层储能优化配置模型中,采用三相潮流计算获取配电网各节点的电压,考虑包含三相电压不平衡度、电压偏差和电压波动的电压质量评估指标,对三个指标进行加权求和后,根据电压质量评估结果初始化分布式储能的接入位置和接入容量;在内层储能与光伏运行策略优化模型中,以电压质量评估最优为目标函数,以分布式储能运行约束、分布式光伏出力约束、现有无功补偿约束和功率平衡约束为约束条件,在分布式储能当前的接入位置和接入容量下,优化分布式光伏的无功出力以及分布式储能的有功出力和无功出力,确定分布式储能和分布式光伏的最优运行策略;在外层储能优化配置模型中,确定最优运行策略下的分布式储能总配置成本和电压质量改善度,根据分布式储能总配置成本和电压质量改善度确定电压质量改善性价比,以电压质量改善性价比最优为目标函数,用于判断是否更新分布式储能的最优接入位置和接入容量;以分布式储能的接入位置约束和接入容量约束为约束条件,对当前的接入位置和接入容量进行更新,循环求解内外层嵌套模型,直至达到最大迭代次数,以此得到最优的分布式储能规划方案。2.如权利要求1所述的考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法,其特征在于,所述三相电压不平衡度为:式中:T为一天内的时段数;分别为t时刻节点i的a相、b相、c相的电压向量;α为旋转因子,其值为e
j120
°
;所述电压偏差为:式中:Φ为三相电路的a、b、c三相;为t时刻节点i的相电压幅值;V*为参考电压幅值;所述电压波动为:式中:为t时刻节点i相电压;为节点i的相电压的日平均值;将三相电压不平衡度、电压偏差和电压波动赋予如下权重:
式中:w'1、w'2和w'3分别表示三相电压不平衡度、电压偏差和电压波动所占权重;w1、w2和w3分别表示三个指标的决策者偏好;f
1,max
、f
2,max
和f
3,max
分别表示国家标准所规定的三相电压不平衡度最大值、电压偏差最大值和电压波动最大值;各节点的电压质量评估结果为:f=w'1f1+w'2f2+w'3f3将分布式储能接入前的各节点电压质量评估结果进行排序,根据排序结果初始化分布式储能的接入位置和接入容量。3.如权利要求1所述的考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法,其特征在于,所述电压质量改善性价比为电压质量改善度与分布式储能总配置成本的比值;或,所述电压质量改善度为未接入分布式储能时电压质量评估结果与接入分布式储能时电压质量评估结果的差。4.如权利要求1所述的考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法,其特征在于,所述分布式储能总配置成本包括分布式储能建设成本、分布式储能运维成本和配电网日购电费用。5.如权利要求1所述的考虑储能和光伏无功出力的分布式储能规划方法,其特征在于,在内层储能与光伏运行策略优化模型中,以电压质量评估最优为目标函数,具体为:对各节点进行电压质量评估,配电网中所有节点的电压质量评估结果的算数平均值构...

【专利技术属性】
技术研发人员:张磊刘文哲张凯王春义徐珂荆树志田运涛李效乾商帅程金宋思锦刘威鹏
申请(专利权)人:国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:

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