电网电压质量的储能优化配置方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种电网电压质量的储能优化配置方法及装置，该方法包括：确定用于描述目标电网的超级电容器荷电状态和蓄电池荷电状态的储能系统模型；以运行成本最低为目标，基于设定约束条件对所述储能系统模型进行优化配置，以得到所述目标电网所需的蓄电池组包含的蓄电池数量和超级电容组包含的超级电容数量。可以实现以最低的成本对电网储能系统蓄电池和超级电容器数量进行配置，不仅节省了能源，也稳定了系统电压，通过优化储能系统容量，既保证了系统的电压稳定性，也满足了系统对经济型的需求。统对经济型的需求。统对经济型的需求。

【技术实现步骤摘要】
电网电压质量的储能优化配置方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术实施例涉及计算机程序领域，尤其涉及一种电网电压质量的储能优化配置方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在国家大力推进清洁能源发电的政策下，农村电网也接入了光伏、风电等新能源。然而，光伏、风电等清洁能源发电出力随着天气的变化具有间歇性和波动性。纵观农网电压现状，其主要存在以下几个方面问题：农网负荷密度小，负荷率低；新能源出力较大时存在电能无法及时消纳，从而导致农网电压升高问题；然而，新能源出力较小时，由于农村电网点多、面广、线路长的特点，10kV线路的线损大，高峰负荷时出现线路末端电压低的问题。因此，农网电网存在种种不足，随着我国经济的飞速发展，广大农村用户对用电质量要求越来越高，提高电能质量迫在眉睫。
[0003]目前针对农村电网新能源无法及时消纳的情况主要采用弃光、弃风等手段解决，然而此种方案造成了严重的能源浪费，不利于农村经济的发展。
[0004]现有农村电网电压质量的储能配置方案存在性价比较低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种电网电压质量的储能优化配置方法、装置、设备及介质，解决了电网电压质量的储能优化配置方法、装置、设备及介质。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种电网电压质量的储能优化配置方法，该方法包括：
[0007]确定用于描述目标电网的超级电容器荷电状态和蓄电池荷电状态的储能系统模型；
[0008]以运行成本最低为目标，基于设定约束条件对所述储能系统模型进行优化配置，以得到所述目标电网所需的蓄电池组包含的蓄电池数量和超级电容组包含的超级电容数量。
[0009]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电网电压质量的储能优化配置装置，该装置包括：
[0010]模型确定模块，用于确定用于描述目标电网的超级电容器荷电状态和蓄电池荷电状态的储能系统模型；
[0011]模型求解模块，用于以运行成本最低为目标，基于设定约束条件对所述储能系统模型进行优化配置，以得到所述目标电网所需的蓄电池组包含的蓄电池数量和超级电容组包含的超级电容数量。
[0012]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
[0013]一个或多个处理器；
[0014]存储装置，用于存储一个或多个程序；
[0015]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任意实施例所述的电网电压质量的储能优化配置方法。
[0016]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如专利技术任意实施例所述的电网电压质量的储能优化配置方法。
[0017]本专利技术通过确定用于描述目标电网的超级电容器荷电状态和蓄电池荷电状态的储能系统模型；以运行成本最低为目标，基于设定约束条件对所述储能系统模型进行优化配置，以得到所述目标电网所需的蓄电池组包含的蓄电池数量和超级电容组包含的超级电容数量。上述电网电压质量的储能优化配置方法可以实现以最低的成本对电网储能系统蓄电池和超级电容器进行配置，不仅节省了能源，也稳定了系统电压，通过优化储能系统容量，既保证了系统的电压稳定性，也满足了系统对经济型的需求。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，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。
[0019]图1是本专利技术实施例一提供的电网电压质量的储能优化配置方法的流程图；
[0020]图2A是本专利技术实施例二提供的电网电压质量的储能优化配置装置的结构框图；
[0021]图2B是本专利技术实施例二提供的又一电网电压质量的储能优化配置装置的结构框图；
[0022]图3是本专利技术实施例三提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本专利技术实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本专利技术的技术方案，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例一
[0025]图1是本专利技术实施例一提供的电网电压质量的储能优化配置方法的流程图。本实施例的技术方案适用于优化农村电网储能配置的情况。该方法可以由本专利技术实施例提供的一种电网电压质量的储能优化配置装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在电子设备处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：
[0026]S110、确定用于描述目标电网的超级电容器荷电状态和蓄电池荷电状态的储能系统模型。
[0027]其中，荷电状态(state of charge，SOC)是指超级电容器或者蓄电池使用一段时间或长时间搁置不用后的剩余容量与完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为0～1，当SOC＝0时表示电池放电完全，当SOC＝1时表示电池完全充满。
[0028]在一个实施例中，超级电容器以及蓄电池荷电状态的公式如下所示：
[0029][0030][0031]其中，公式(1)为用于描述超级电容器荷电状态的储能系统，公式(2)为用于描述电容器荷电状态的储能系统；T为调度时间周期，和分别为超级电容器的充电状态和放电状态，和分别为蓄电池的充电状态和放电状态，和分别为超级电容器的充电功率和放电功率，和分别为蓄电池的充电功率和放电功率。η
SCcha
和η
SCdis
分别为超级电容器通过变换器连接到电网的充电效率和放电效率，具体如公式(3)和公式(4)所示。
[0032][0033][0034]其中，和分别为超级电容器自身的充电效率和放电效率。η
DC/DC
表示DC/DC变换器的效率，η
DC/AC
表示DC/AC变换器的效率。
[0035]同理，η
Bacha
和η
Badis
分别为蓄电池通过变换器连接到电网的充电效率和放电效率，具体如公式(5)和公式(6)所示：
[0036][0037][0038]其中，和分别为蓄电池自身的充电效率和放电效率。
[0039]S120、以运行成本最低为目标，基于设定约束条件对储能系统模型进行优化配置，以得到目标电网所需的蓄电池组包含的蓄电池数量和超级电容组包含的超级电容数量。
[0040]在一个实施例中，运行成本包括购电费用、蓄电池日投资费用、蓄电池日运维费用、超级电容器日投资费用、超级电容器的日运维费用、变流器的日投资费用。
[0041]其中，蓄电池的投资成本与投入的单元蓄电池数量有关，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网电压质量的储能优化配置方法，其特征在于，包括：确定用于描述目标电网的超级电容器荷电状态和蓄电池荷电状态的储能系统模型；以运行成本最低为目标，基于设定约束条件对所述储能系统模型进行优化配置，以得到所述目标电网所需的蓄电池组包含的蓄电池数量和超级电容组包含的超级电容数量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定约束条件包括电功率平衡约束条件、超级电容器参数约束条件、蓄电池参数约束条件和系统电压约束条件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行成本包括购电费用、蓄电池日投资费用、蓄电池日运维费用、超级电容器日投资费用、超级电容器的日运维费用、变流器的日投资费用。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述目标电网的线路电压与设定电压阈值的高低关系完成当前调度周期的电压调度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电网的线路电压与设定电压阈值的高低关系完成当前调度周期的电压调度，包括：如果所述目标电网的当前线路电压高于设定电压阈值，将当前线路电压与所述目标电压的差值对应的电能导入蓄电池组或者超级电容组；如果所述目标电网的当前线路电压低于设定电压阈值，控制所述超级电容组或者所述蓄电池组放电，且放电电压值为所述目标电压与所述当前线路电压的差值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述如果所述目标电网的当前线路电压高于设定电压阈值，将当前线路电压与所述目标电压的差值对应的电能导入蓄电池组或者超级电容组，包括：如果所述目标电网的线路电压超出设定阈值，所述蓄电池组的荷电状态小于第一最大荷电阈值，以及新能源输出力功率与系统负荷功率的差值小于或等于当前蓄电池最大充电功率时，控制所述蓄电池组充电，以将当前线路电压与所述目标电压的差值对应的电能导入所述蓄电池组；如果所述目标电网的线路电压超出设定阈值，所述蓄电池组的荷电状态小于第一最大荷电阈值，所述新能源输出力功率与所述系统负荷功率的差值大于蓄电池最大充电功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖静薇，潘靖，叶伟华，陈琬，陈锦清，林挺，王卓城，马梓阳，晏超颖，王泽梓，杨玲，黄斯彦，廖丽阳，肖静妮，肖猷泉，汤尔东，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕头供电局，
类型：发明
国别省市：