一种微电网储能优化配置方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种微电网储能优化配置方法及终端，先建立约束微电网储能容量大小的目标函数，结合频率安全约束条件将目标函数变为增广目标函数；再建立微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量约束条件、虚拟阻尼约束条件、储能容量寻优区间以及微电网系统发电机组的微分代数方程；然后结合增广目标函数、虚拟惯量约束条件、虚拟阻尼约束条件、储能容量寻优区间以及微分代数方程，建立储能容量优化模型；最后利用储能容量优化模型对微电网进行储能优化配置。本发明专利技术使得微电网系统保持足够的惯量和阻尼支撑，避免微电网运行中发生频率失稳，同时实现对储能容量的优化配置，使得系统安全稳定地运行。定地运行。定地运行。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网储能优化配置方法及终端


[0001]本专利技术涉及微电网优化配置
，特别涉及一种微电网储能优化配置方法及终端。

技术介绍

[0002]电网中新能源的大量接入导致了微电网系统储能容量配置增大，使得系统的动态响应性能下降，对系统的稳定运行造成影响。不仅如此，新能源的大量接入还导致了微电网系统缺乏足够的惯量和阻尼支撑，易导致频率失稳问题，例如2019年发生的英国大停电事故中的微电网系统在故障前的电力电子类电源，即风电、直流、分布式电源等，出力占比超过47％，电力系统转动惯量不足，电网调频能力持续下降，系统频率最低跌落至48.8Hz。
[0003]因此，面对新能源的大量接入，如何在优化微电网储能配置的同时避免微电网运行中发生频率失稳，使得系统安全稳定地运行成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种微电网储能优化配置方法及终端，帮助微电网系统保持足够的惯量和阻尼支撑，在优化微电网储能配置的同时避免微电网运行中发生频率失稳，使系统安全稳定地运行。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种微电网储能优化配置方法，包括步骤：
[0007]S1、建立约束微电网储能容量大小的目标函数，结合频率安全约束条件将所述目标函数变为增广目标函数；
[0008]S2、建立微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量约束条件、虚拟阻尼约束条件、储能容量寻优区间以及微电网系统发电机组的微分代数方程；
>[0009]S3、结合所述增广目标函数、所述虚拟惯量约束条件、所述虚拟阻尼约束条件、所述储能容量寻优区间以及所述微分代数方程，建立储能容量优化模型；
[0010]S4、利用所述储能容量优化模型对微电网进行储能优化配置。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0012]一种微电网储能优化配置终端，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计算机程序时实现以下步骤：
[0013]S1、建立约束微电网储能容量大小的目标函数，结合频率安全约束条件将所述目标函数变为增广目标函数；
[0014]S2、建立微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量约束条件、虚拟阻尼约束条件、储能容量寻优区间以及微电网系统发电机组的微分代数方程；
[0015]S3、结合所述增广目标函数、所述虚拟惯量约束条件、所述虚拟阻尼约束条件、所述储能容量寻优区间以及所述微分代数方程，建立储能容量优化模型；
[0016]S4、利用所述储能容量优化模型对微电网进行储能优化配置。
[0017]本专利技术的有益效果在于：提供一种微电网储能优化配置方法及终端，以约束微电网储能容量大小的目标函数为基础建立储能容量优化模型，在约束条件下匹配不同的虚拟同步发电机之间的虚拟惯量、虚拟阻尼以及储能容量等参数，从而使得微电网系统保持足够的惯量和阻尼支撑，避免微电网运行中发生频率失稳，同时实现对储能容量的优化配置，使系统安全稳定地运行。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的一种微电网储能优化配置方法的步骤示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的流程示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的求解优化算法的流程示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的比对实验的三机九节点仿真系统图；
[0022]图5为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的比对实验的模型1的频率在优化前后的波形图；
[0023]图6为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的比对实验的模型1的频率变化率在优化前后的波形图；
[0024]图7为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的比对实验的模型1的节点1电压在优化前后的波形图；
[0025]图8为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的比对实验的模型2的频率在优化前后的波形图；
[0026]图9为本专利技术实施例涉及的一种微电网储能优化配置方法的比对实验的模型2的频率变化率在优化前后的波形图；
[0027]图10为本专利技术实施例的一种微电网储能优化配置终端的结构示意图。
[0028]标号说明：
[0029]1、一种微电网储能优化配置终端；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
[0030]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0031]请参照图1至图9，一种微电网储能优化配置方法，包括步骤：
[0032]S1、建立约束微电网储能容量大小的目标函数，结合频率安全约束条件将所述目标函数变为增广目标函数；
[0033]S2、建立微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量约束条件、虚拟阻尼约束条件、储能容量寻优区间以及微电网系统发电机组的微分代数方程；
[0034]S3、结合所述增广目标函数、所述虚拟惯量约束条件、所述虚拟阻尼约束条件、所述储能容量寻优区间以及所述微分代数方程，建立储能容量优化模型；
[0035]S4、利用所述储能容量优化模型对微电网进行储能优化配置。
[0036]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：以约束微电网储能容量大小的目标函
数为基础建立储能容量优化模型，在约束条件下匹配不同的虚拟同步发电机之间的虚拟惯量、虚拟阻尼以及储能容量等参数，从而使得微电网系统保持足够的惯量和阻尼支撑，避免微电网运行中发生频率失稳，同时实现对储能容量的优化配置，使系统安全稳定地运行。
[0037]进一步地，所述结合频率安全约束条件将所述目标函数变为增广目标函数具体包括:
[0038]设置包含最大频率变化率和频率最低点时的频率偏差的频率安全指标；
[0039]根据所述频率安全指标建立表示所述频率安全约束条件的罚因子；
[0040]将所述罚因子带入所述目标函数，得到所述增广目标函数。
[0041]从上述描述可知，通过罚函数实现将带有约束的目标函数变为无约束的增广目标函数，以便于进行求解，从而保证了微电网频率最低点和最大频率变化率在合理范围内，在优化储能容量配置的同时提升微电网的频率安全性。
[0042]进一步地，所述虚拟惯量约束条件具体为：
[0043]设立所述微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量的上限值和下限值；
[0044]所述虚拟阻尼约束条件具体为：
[0045]设立所述微电网虚拟同步发电机的虚拟阻尼的上限值和下限值。
[0046]从上述描述可知，通过设立上限值和下限值来对虚拟惯量和虚拟阻尼进行约束，实现对不同虚拟同步机之间的虚拟惯量和虚拟阻尼进行优化配置，保证系统频率安全性。
[0047]进一步地，所述步骤S4具体为：
[0048]S41、将微电网的系统参数输入所述储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电网储能优化配置方法，其特征在于，包括步骤：S1、建立约束微电网储能容量大小的目标函数，结合频率安全约束条件将所述目标函数变为增广目标函数；S2、建立微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量约束条件、虚拟阻尼约束条件、储能容量寻优区间以及微电网系统发电机组的微分代数方程；S3、结合所述增广目标函数、所述虚拟惯量约束条件、所述虚拟阻尼约束条件、所述储能容量寻优区间以及所述微分代数方程，建立储能容量优化模型；S4、利用所述储能容量优化模型对微电网进行储能优化配置。2.根据权利要求1所述的一种微电网储能优化配置方法，其特征在于，所述结合频率安全约束条件将所述目标函数变为增广目标函数具体包括:设置包含最大频率变化率和频率最低点时的频率偏差的频率安全指标；根据所述频率安全指标建立表示所述频率安全约束条件的罚因子；将所述罚因子带入所述目标函数，得到所述增广目标函数。3.根据权利要求1所述的一种微电网储能优化配置方法，其特征在于，所述虚拟惯量约束条件具体为：设立所述微电网虚拟同步发电机的虚拟惯量的上限值和下限值；所述虚拟阻尼约束条件具体为：设立所述微电网虚拟同步发电机的虚拟阻尼的上限值和下限值。4.根据权利要求1所述的一种微电网储能优化配置方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：S41、将微电网的系统参数输入所述储能容量优化模型；S42、利用求解优化算法求出所述储能容量优化模型的最优解；S43、利用所述最优解对微电网进行储能优化配置。5.根据权利要求1所述的一种微电网储能优化配置方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：以微电网储能容量最小为目标建立所述目标函数。6.一种微电网储能优化配置终端，包括存储器、处理器及存储在存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：林毅，倪识远，巨云涛，吴桂联，陈浩，王淋，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：