一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，包括：获取配电网基础数据信息；设置目标函数、约束条件，构建考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡模型；采用分支定界算法进行模型的求解，得到配电网的变电站最小安装容量；本发明专利技术提供的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法考虑储能配置以及需求侧管理构建配电网电力电量平衡模型，实现考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法研究，降低了配电网的变电站投建成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法


[0001]本专利技术涉及的
是配电网
，尤其涉及一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法。

技术介绍

[0002]以风电、光伏为代表的新能源高比例接入配电网，可能会导致配电网面临弃风弃光、电压越限、潮流倒送、供电不可靠等问题，因此有必要对配电网进行电力电量平衡分析，以指导新能源的有序接入、充分消纳的同时，降低变电站的投资成本。
[0003]进行配电网电力电量平衡分析，需要考虑以下问题：
[0004](1)风电、光伏和负荷存在不确定性；
[0005](2)需要充分考虑储能配置需求侧管理，从而得到更加合理的新能源最大准入容量。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术解决的技术问题是：减少变电站的投资成本，满足以风电和光伏为代表的新能源充分消纳的需求，提高能源利用率，适应新型配电网的发展。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，包括：
[0010]获取配电网基础数据信息；
[0011]设置目标函数、约束条件，构建考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡模型；
[0012]采用分支定界算法进行模型的求解，得到配电网的变电站最小安装容量。
[0013]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：构建所述配电网电力电量平衡模型的过程中需要考虑储能配置以及需求侧管理，将相关措施以约束的形式嵌入模型中。
[0014]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述目标函数包括：以变电站安装容量最小为目标，表示如下：
[0015][0016]其中，N
sub,i
为安装变电站的节点数；为第i个节点新增配置的变电容量。
[0017]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述约束条件包括：电力电量平衡、储能运行约束、需求侧管理和分布式新能源运行约束。
[0018]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：包括：所述配电网的电力电量平衡约束如下所示：
[0019][0020][0021][0022]其中，和分别为t时刻节点i的变电站有功出力、光伏有功出力、风机有功出力；为t时刻节点i的负荷有功需求；为t时刻节点i的变电站无功出力。
[0023]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述储能运行约束包括：接入配电网节点i的储能的运行需要满足以下约束：
[0024][0025][0026][0027][0028][0029]其中，和分别为储能充放电功率；0
‑
1变量γ
i,t
表征储能充放电状态，1为放电，0为充电；P
iBES
为单个储能模块的额定功率；为储能电量；和分别为储能充、放电效率；Δt为相邻调度时刻之间的时长；S
i,max
和S
i,min
分别为储能荷电状态上、下限；和分别为调度初始时刻与末尾时刻的电量。
[0030]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述需求侧管理措施包括负荷削减与负荷平移；所述负荷由基本负荷、可削减负荷与可平移负荷构成；节点i处t时刻的负荷模型为：
[0031][0032][0033]其中，分别为节点i在t时刻的总负荷、基本负荷、可削减负荷、已削减负荷和可平移负荷有功功率；削减负荷、已削减负荷和可平移负荷有功功率；分别为节点i在t时刻的总负荷、基本负荷、可削减负荷、已削减负荷和可平移负荷无功功率。
[0034]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述负荷削减数学模型如下所示：
[0035][0036][0037]其中，和分别为负荷有功功率削减量的下限和上限；和分别为负荷无功功率削减量的下限和上限。
[0038]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述负荷平移包括：
[0039]在可平移负荷建模中，对于接在节点i上的可平移负荷，使用t
D
表示其工作持续的时段个数，和分别表示负荷平移时段区间上下限，则负荷平移起始时段区间为：
[0040][0041]设为标志位行向量，其中有且仅有一个元素为1，其余元素为0；定义负荷状态矩阵如下：
[0042][0043][0044]其中，分别为节点i在j时段的可平移有功、无功负荷大小；在平移时段内，可平移负荷有功与无功功率可分别用矩阵P
ifl
和表示：
[0045][0046][0047]其中，P
ifl
、分别为节点i的可平移有功、无功负荷大小；
[0048]则可平移负荷的有功与无功功率为：
[0049][0050][0051]其中，分别为节点i在t时段的可平移有功、无功负荷大小。
[0052]作为考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的一种优选方案，其中：所述分布式新能源运行约束包括：
[0053][0054][0055][0056][0057]其中，分别为PVG和WTG的功率因数角，为定值。
[0058]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法考虑储能配置以及需求侧管理构建配电网电力电量平衡模型，实现考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法研究，降低了配电网的变电站投建成本。
附图说明
[0059]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0060]图1是本专利技术第一个实施例所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的整体流程图。
[0061]图2是本专利技术第二个实施例所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的仿真实例中的Portugal 54算例系统；
[0062]图3是本专利技术第二个实施例所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法的仿真实例中风电、光伏、负荷典型日数据；
[0063]图4是本专利技术第二个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，其特征在于，包括：获取配电网基础数据信息；设置目标函数、约束条件，构建考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡模型；采用分支定界算法进行模型的求解，得到配电网的变电站最小安装容量。2.如权利要求1所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，其特征在于，包括：构建所述配电网电力电量平衡模型的过程中需要考虑储能配置以及需求侧管理，将相关措施以约束的形式嵌入模型中。3.如权利要求2所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述目标函数包括：以变电站安装容量最小为目标，表示如下：其中，N
sub,i
为安装变电站的节点数；为第i个节点新增配置的变电容量。4.如权利要求3所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述约束条件包括：电力电量平衡、储能运行约束、需求侧管理和分布式新能源运行约束。5.如权利要求4所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，其特征在于，包括：所述配电网的电力电量平衡约束如下所示：征在于，包括：所述配电网的电力电量平衡约束如下所示：征在于，包括：所述配电网的电力电量平衡约束如下所示：其中，和分别为t时刻节点i的变电站有功出力、光伏有功出力、风机有功出力；为t时刻节点i的负荷有功需求；为t时刻节点i的变电站无功出力。6.如权利要求5所述的一种考虑储能配置以及需求侧管理的配电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述储能运行约束包括：接入配电网节点i的储能的运行需要满足以下约束：束：束：束：束：其中，和分别为储能充放电功率；0
‑
1变量γ
i,t
表征储能充放电状态，1为放电，0
为充电；P
iBES
为单个储能模块的额定功率；为储能电量；和分别为储能充、放电效率；Δt为相邻调度时刻之间的时长；S
i,max
和S
i,min
分别为储能荷电状态上、下限；和分别为调度初始时刻与末尾时刻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金森，罗宁，曹毅，梁宇，陈青，张彦，张裕，黄豫，贺红艳，陈露东，肖天颖，李庆生，张鹏城，刘志文，李震，郑飞，吴万军，白雪锋，贺墨琳，徐常，朱望，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：