一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法技术

本发明专利技术涉及一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，包括以下步骤：1)获取配电网基础数据和移动式储能基础数据；2)基于步骤1)获取的数据构建考虑移动式储能的弹性配电网最优化模型，该最优化模型以最小化灾后配电网的切负荷损失与移动式储能投资成本为优化目标，以移动储能配置运行约束和配电网运行约束为约束条件；3)对弹性配电网最优化模型进行求解获得优化结果，基于优化结果控制所述弹性配电网的运行，所述优化结果包括配电网在各时段的负荷切除方式和移动式储能的容量配置。与现有技术相比，本发明专利技术具有可靠性高、优化准确等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法


[0001]本专利技术涉及电力系统中移动储能、弹性配电网、灾后负荷恢复领域，尤其是涉及一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法。

技术介绍

[0002]配电网“弹性”概念用于评价配电网承受小概率
‑
高损失事件扰动的能力及配电网灾后恢复的能力。当前实际应用场景下，配电网弹性提升主要集中于抢修、加固，缺少对配电网中灵活性资源利用的研究。如现有专利202110476833.5提出了一种基于储能有序充电和智能软开关控制模型的配电网优化运行方法，研究了不同技术之间的协调和配合问题，解决了综合优化电力系统中储能有序充电和智能软开关控制的技术问题。但该方案仅提高了配电网电压分布情况，没有考虑灾后配电网负荷恢复策略。另有公开专利202110487760.X提出了一种基于计及储能无功调节模型的配电网日前实时优化控制方法，解决了决电力系统中储能无功调节的技术问题，考虑了日前优化和实时优化模型的性能差异，提高优化结果的准确性。但该方案未将指标评估体系应用在配电网优化评价中。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、优化准确的基于移动储能优化的弹性配电网运行方法。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，包括以下步骤：
[0006]1)获取配电网基础数据和移动式储能基础数据；
[0007]2)基于步骤1)获取的数据构建考虑移动式储能的弹性配电网最优化模型，该最优化模型以最小化灾后配电网的切负荷损失与移动式储能投资成本为优化目标，以移动储能配置运行约束和配电网运行约束为约束条件；
[0008]3)对弹性配电网最优化模型进行求解获得优化结果，基于优化结果控制所述弹性配电网的运行，所述优化结果包括配电网在各时段的负荷切除方式和移动式储能的容量配置。
[0009]进一步地，所述配电网基础数据包括配电网母线节点数、各节点处负荷情况和切除单位负荷的经济损失。
[0010]进一步地，所述移动式储能基础数据包括移动式储能可安装台数、移动式储能性能数据和移动式储能成本数据。
[0011]进一步地，所述优化目标表示为：
[0012][0013]式中，N为配电网母线节点数，C
cut
为配电网切除单位负荷的经济损失，x
i,t
为0
‑
1决策变量，表示t时段母线i处负荷是否切除，x
i,t
＝0表示t时段母线i处负荷正常供电，x
i,t
＝1
表示t时段母线i处负荷切除，为t时段母线i处的负荷基值，α
i
为母线i的负荷位置权重，r
t
为负荷在t时段的时间权重，γ为折算因子，C
cap
为移动式储能单位容量投资成本，T为调度时段总数，N
mess
为移动式储能台数，E
j
为第j个移动式储能的容量配置。
[0014]进一步地，所述移动储能配置运行约束包括储能移动网格数约束、储能移动距离约束、储能移动成本资金约束及其他常规约束。
[0015]进一步地，所述其他常规约束包括移动式储能容量约束、移动式储能荷电状态约束和移动式储能充放电功率约束。
[0016]进一步地，所述配电网运行约束包括配电网节点功率平衡约束、分布式发电机组出力约束、负荷投切次数约束和电压约束。
[0017]进一步地，步骤3)还包括：
[0018]在获得所述优化结果后，计算配电网弹性指标，基于所述配电网弹性指标判定在当前优化结果下配电网弹性是否满足要求，若是，则直接基于该优化结果控制所述弹性配电网的运行，若否，则调节所述弹性配电网最优化模型后重新执行步骤3)。
[0019]进一步地，所述配电网弹性指标包括失负荷概率、用户平均停电持续时间指数、系统平均停电频率指数、系统平均停电持续时间指数和平均供电可用率指数。
[0020]进一步地，考虑自然灾害时空演变，构建配电线路故障率时空特性矩阵，确定配电网中不同概率场景下的脆弱线路，对弹性配电网最优化模型进行求解时，采用鲁棒优化获得不同概率场景下的优化结果。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1、本专利技术在现有弹性配电网中对移动式储能进行考虑，方便配电网通过移动式储能的优化配置与运行来降低其灾后损失，可靠性高，优化更加准确，进而提高配电网运行稳定性。
[0023]2、本专利技术通过弹性评估指标体系来评估优化运行后的配电网的灾后恢复能力，并进一步对模型进行调整，以提高优化可靠性，保证有较高的灾后恢复能力。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的流程示意图；
[0025]图2为本专利技术配电网弹性评估流程示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0027]目前移动式储能应用范围不断扩大，研究移动式储能的优化配置与运行进而提高配电网的弹性，对电网安全运行有着重要意义。此外，可对考虑移动储能优化配置与运行的灾后弹性配电网进行弹性评估，以供系统运营商或建设者参考。
[0028]实施例1
[0029]如图1所示，本实施例提供一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，该方法包括以下步骤：S1)获取配电网基础数据和移动式储能基础数据；S2)基于步骤S1)获取的数
据构建考虑移动式储能的弹性配电网最优化模型，该最优化模型以最小化灾后配电网的切负荷损失与移动式储能投资成本为优化目标，以移动储能配置运行约束和配电网运行约束为约束条件；S3)对弹性配电网最优化模型进行求解获得优化结果，基于优化结果控制所述弹性配电网的运行，所述优化结果包括配电网在各时段的负荷切除方式和移动式储能的容量配置。
[0030]上述步骤1)中，配电网基础数据包括配电网母线节点数、各节点处负荷情况和切除单位负荷的经济损失等，移动式储能基础数据包括移动式储能可安装台数、移动式储能性能数据和移动式储能成本数据等，移动式储能性能数据包括移动式储能最大运行速度等，移动式储能成本数据包括移动式储能单位移动距离成本、移动式储能单位容量投资成本等。
[0031]上述方法主要考虑以下三个要点：移动储能优化配置与运行模型的构建；基于移动储能优化配置与运行的灾后弹性配电网模型，配电网通过移动式储能的优化配置与运行来降低其灾后损失；通过弹性评估指标体系来评估优化运行的配电网的灾后恢复能力。
[0032]1、移动储能优化配置与运行模型
[0033]本实施例中，移动储能优化配置与运行模型是指移动储能配置运行约束，主要包含移动储能配置运行约束包括储能移动网格数约束、储能移动距离约束、储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取配电网基础数据和移动式储能基础数据；2)基于步骤1)获取的数据构建考虑移动式储能的弹性配电网最优化模型，该最优化模型以最小化灾后配电网的切负荷损失与移动式储能投资成本为优化目标，以移动储能配置运行约束和配电网运行约束为约束条件；3)对弹性配电网最优化模型进行求解获得优化结果，基于优化结果控制所述弹性配电网的运行，所述优化结果包括配电网在各时段的负荷切除方式和移动式储能的容量配置。2.根据权利要求1所述的基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，其特征在于，所述配电网基础数据包括配电网母线节点数、各节点处负荷情况和切除单位负荷的经济损失。3.根据权利要求1所述的基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，其特征在于，所述移动式储能基础数据包括移动式储能可安装台数、移动式储能性能数据和移动式储能成本数据。4.根据权利要求1所述的基于移动储能优化的弹性配电网运行方法，其特征在于，所述优化目标表示为：式中，N为配电网母线节点数，C
cut
为配电网切除单位负荷的经济损失，x
i,t
为0
‑
1决策变量，表示t时段母线i处负荷是否切除，x
i,t
＝0表示t时段母线i处负荷正常供电，x
i,t
＝1表示t时段母线i处负荷切除，为t时段母线i处的负荷基值，α
i
为母线i的负荷位置权重，r
t
为负荷在t时段的时间权重，γ为折算因子，C
cap
为移动式储能单位容量...

【专利技术属性】
技术研发人员：许唐云，沈豪栋，李肇卿，田越，杨帆，刘俊，王子昊，王旭，蒋传文，张继行，
申请(专利权)人：华东电力试验研究院有限公司上海交通大学，
类型：发明
国别省市：