一种移动式储能的容量配置方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动式储能的容量配置方法及装置，方法包括：以配电网配置移动式储能后，负荷峰值削减量最大、供电可靠性提升值最大、储能设备利用率最大和移动式储能配置数量最少为目标，建立移动式储能多目标优化配置模型；采用枚举法对移动式储能多目标优化配置模型进行求解，得到移动式储能的配置数量、额定功率等级和额定放电时间，用于实现移动式储能的容量配置。本发明专利技术充分考虑短时削峰、提升供电可靠性和低储高发利用等多种移动式储能应用效益，建立了移动式储能多目标优化配置模型并提出了基于移动式储能额定功率等级枚举的模型求解方法，可有效支撑移动式储能多应用场景下的方案制定、大力促进移动式储能系统的应用推广。应用推广。应用推广。

【技术实现步骤摘要】
一种移动式储能的容量配置方法及装置


[0001]本专利技术属于移动式储能
，具体涉及一种移动式储能的容量配置方法及装置。

技术介绍

[0002]新型电力系统赋予了储能更为重要的战略地位，使其成为“源网荷储”四维互动新型电力系统不可或缺的元素。移动式储能(mobile energy storage system，MESS)，作为储能系统中的一个重要分支，可通过卡车在不同负荷单元之间移动，具有设计模块化、机动灵活、共享和覆盖范围广等优势，在多方面的应用潜力巨大(如应急供电、季节性削峰和局部设备重过载等)。如何基于其综合价值进行合理配置对构建安全经济的配电网具有十分重要的意义。
[0003]现有针对移动式储能的优化配置方法主要存在以下问题：一是少有研究将配电网正常运行与故障情况下的应用效率同时考虑在内；一是大部分模型求解方法采用的是数学优化方法和智能启发式算法，这些方法难以人工干预、算法不成熟、计算耗时或针对不同实例可能存在的算法不稳定等，难以推广应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种移动式储能的容量配置方法及装置，以解决现有移动式储能的容量优化配置方法未能全面分析移动式储能的综合效率，且模型求解方法难以人工干预、算法不成熟、计算耗时、针对不同实例可能存在的算法不稳定，而难以推广应用的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]第一方面，提供一种移动式储能的容量配置方法，包括：以配电网配置移动式储能后，负荷峰值削减量最大、供电可靠性提升值最大、储能设备利用率最大和移动式储能配置数量最少为目标，建立移动式储能多目标优化配置模型；采用枚举法对移动式储能多目标优化配置模型进行求解，得到移动式储能的配置数量、额定功率等级和额定放电时间，用于实现移动式储能的容量配置。
[0007]进一步地，所述移动式储能多目标优化配置模型，包括：
[0008][0009]其中，f为移动式储能多目标优化配置目标函数，内含四个子目标函数，分别为负荷峰值削减量、供电可靠性提升值、储能设备利用率和移动式储能配置数量，max f表示负荷峰值削减量最大、供电可靠性提升值最大、储能设备利用率最大和移动式储能配置数量最少；N
MESS
为规划区域内移动式储能的配置数量；B
b1
(N
MESS
)、B
b2
(N
MESS
)和B
b3
(N
MESS
)分别为N
MESS
个移动式储能对应的年削峰总量、配网户均停电时间减少值和年储能设备利用率；
t
reach
为移动式储能从其站址到应急安装位置需要的时间；t
limit
为移动式储能车到达应急安装位置的最大允许时限；P
b
为单个移动式储能的额定功率；Ω
mess
为移动式储能离散的额定功率等级集合；
[0010]将公式(1)的移动式储能多目标优化配置模型转化为线性加权的综合效用模型：
[0011][0012]其中，f0为移动式储能的综合效益值；ω1、ω2、ω3和ω4为权重系数；为权重系数；和分别为N
MESS
个移动式储能对应的年削峰总量、配网户均停电时间减少值和年储能设备利用率的归一化指标。
[0013]进一步地，N
MESS
个移动式储能对应的年削峰总量的归一化指标表示为：
[0014][0015]其中，ΔP
max
为配置单个移动式储能后规划区域负荷峰值削减量，为年削峰总量指标对应的最大值；为年削峰总量指标对应的最小值。
[0016]进一步地，N
MESS
个移动式储能对应的配网户均停电时间减少值的归一化指标表示为：
[0017][0018]其中，t
int
为储能应用前配电网区域内用户的年户均停电时间；k
E
为储能应用后用户年户均停电时间减少的比例；为年户均停电时间减少量指标对应的最大值；为年户均停电时间减少量指标对应的最小值。
[0019]进一步地，N
MESS
个移动式储能对应的年储能设备利用率的归一化指标表示为：
[0020][0021]其中，N
d
为移动式储能全寿命周期内低储高发的运行天数；N
h
为日时间分段总数；ΔP
d,m
和ΔP
c,m
分别为第m个时刻的放电功率和充电功率，且ΔP
d,m
·
ΔP
c,m
＝0；c1、c2和c3分别为对应负荷曲线峰、平和谷时段的价值权重系数；Ω1、Ω2和Ω3分别为典型日负荷曲线峰、平和谷的时段数集合；为年储能设备利用率指标对应的最大值；为年储能设备利用率对应的最小值；
[0022]作为近似计算，将公式(6)简化表示为：
[0023][0024]其中，E
b
为单个移动式储能的额定容量，即单个移动式储能的额定功率P
b
与额定放电时间t
dis
的乘积；Δc为区域峰谷价值权重系数差。
[0025]进一步地，采用枚举法对移动式储能多目标优化配置模型进行求解，包括：
[0026](1)确定移动式储能配置数量的最小值N
MESS,min
和最大值N
MESS,max
，令移动式储能配置数量N
MESS
＝N
MESS,min
；
[0027](2)对于确定的移动式储能配置数量N
MESS
，计算不同额定功率等级和不同放电时间下的计算及效益值f，确定该配置数量N
MESS
对应的最大收益值f
opt
(N
MESS
)＝max{f
NMESS
(P
b
,t)}并记录相应的额定功率等级和优化额定放电时间；
[0028](3)若N
MESS
＜N
MESS,max
，则令N
MESS
＝N
MESS
+1，返回步骤(2)；反之，确定区域内移动式储能的最优收益即f
max
＝max{f
opt
(N
MESS
)}，对应的移动式储能配置数量、额定功率等级和额定放电时间为相应的最优解；
[0029](4)将具备条件的场地作为候选地址，再综合考虑优先为指定的重要负荷恢复供电和恢复供电的最大允许时限，确定最终的移动式储能配置数量、具体位置和服务范围。
[0030]进一步地，移动式储能配置数量的范围，通过以下方法确定：
[0031]首先，根据不同供电区域实际允许到达最大时限t
limit
和车辆平均行驶速度v
c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动式储能的容量配置方法，其特征在于，包括：以配电网配置移动式储能后，负荷峰值削减量最大、供电可靠性提升值最大、储能设备利用率最大和移动式储能配置数量最少为目标，建立移动式储能多目标优化配置模型；采用枚举法对移动式储能多目标优化配置模型进行求解，得到移动式储能的配置数量、额定功率等级和额定放电时间，用于实现移动式储能的容量配置。2.根据权利要求1所述的移动式储能的容量配置方法，其特征在于，所述移动式储能多目标优化配置模型，包括：其中，f为移动式储能多目标优化配置目标函数，内含四个子目标函数，分别为负荷峰值削减量、供电可靠性提升值、储能设备利用率和移动式储能配置数量，maxf表示负荷峰值削减量最大、供电可靠性提升值最大、储能设备利用率最大和移动式储能配置数量最少；N
MESS
为规划区域内移动式储能的配置数量；B
b1
(N
MESS
)、B
b2
(N
MESS
)和B
b3
(N
MESS
)分别为N
MESS
个移动式储能对应的年削峰总量、配网户均停电时间减少值和年储能设备利用率；t
reach
为移动式储能从其站址到应急安装位置需要的时间；t
limit
为移动式储能车到达应急安装位置的最大允许时限；P
b
为单个移动式储能的额定功率；Ω
mess
为移动式储能离散的额定功率等级集合；将公式(1)的移动式储能多目标优化配置模型转化为线性加权的综合效用模型：其中，f0为移动式储能的综合效益值；ω1、ω2、ω3和ω4为权重系数；为权重系数；和分别为N
MESS
个移动式储能对应的年削峰总量、配网户均停电时间减少值和年储能设备利用率的归一化指标。3.根据权利要求2所述的移动式储能的容量配置方法，其特征在于，N
MESS
个移动式储能对应的年削峰总量的归一化指标表示为：其中，ΔP
max
为配置单个移动式储能后规划区域负荷峰值削减量，为年削峰总量指标对应的最大值；为年削峰总量指标对应的最小值。4.根据权利要求2所述的移动式储能的容量配置方法，其特征在于，N
MESS
个移动式储能对应的配网户均停电时间减少值的归一化指标表示为：
其中，t
int
为储能应用前配电网区域内用户的年户均停电时间；k
E
为储能应用后用户年户均停电时间减少的比例；为年户均停电时间减少量指标对应的最大值；为年户均停电时间减少量指标对应的最小值。5.根据权利要求2所述的移动式储能的容量配置方法，其特征在于，N
MESS
个移动式储能对应的年储能设备利用率的归一化指标表示为：其中，N
d
为移动式储能全寿命周期内低储高发的运行天数；N
h
为日时间分段总数；ΔP
d,m
和ΔP
c,m
分别为第m个时刻的放电功率和充电功率，且ΔP
d,m
·
ΔP
c,m
＝0；c1、c2和c3分别为对应负荷曲线峰、平和谷时段的价值权重系数；Ω1、Ω2和Ω3分别为典型日负荷曲线峰、平和谷的时段数集合；为年储能设备利用率指标对应的最大值；为年储能设备利用率对应的最小值；作为近似计算，将公式(6)简化表示为：其中，E
b
为单个移动式储能的额定容量，即单个移动式储能的额定功率P
b
与额定放电时间t
dis
的乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，周琦，焦昊，袁宇波，王明深，庄舒仪，王晨清，易文飞，郑明忠，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：