考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，包括以下步骤：分析不同光伏渗透率下配电网的灵活性需求；构建配电网灵活性需求场景集；建立需求侧响应模型；以配电网灵活性需求场景集和配电网光伏渗透率作为输入，结合需求侧响应模型，建立考虑需求响应的配电网储能双层规划模型，上层规划层以配电网年综合成本最小为优化目标，下层运行层在上层给定的规划方案下以配电网综合运行成本最小为优化目标；采用上下层关联统一的方法将双层模型转换为单层模型，并通过调用优化求解器对单层模型进行求解，得到配电网储能规划方案和运行方案

【技术实现步骤摘要】
考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法


[0001]本专利技术涉及配电网储能规划
，尤其是涉及一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法
。

技术介绍

[0002]近年来，以分布式光伏发电为代表的分布式电源在配电网中的占比不断提高
。
然而由于负荷与光伏出力的时序不匹配问题导致配电网净负荷出现了大幅波动，造成了严重的弃光
、
切负荷现象，对配电网的灵活性需求急剧增加
。
需求侧响应和储能系统是配电网重要互动资源，若能充分利用可以达到优化用能模式
、
提高供电可靠性
、
实现节能减排的目的
。
因此，有必要设计一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，如何协调利用灵活性资源，制定更合理的储能配置方案，始终是一个极具挑战性的研究课题
。
在过去的几年中，该领域受到学者们的关注并展开了很多相关研究
。
文献
《
提升配电网电压质量的分布式储能经济优化配置方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
1)
研究不同光伏渗透率下配电网净负荷曲线，分析配电网的灵活性需求；步骤
2)
根据光伏发电与负荷的历史数据，采用场景分析法对光伏和负荷不确定性进行处理，将光伏与负荷一年的联合场景进行聚类，得到典型运行场景及其发生概率，构建了配电网灵活性需求场景集；步骤
3)
采用电价弹性系数描述电力用户对电价的响应程度，建立价格型需求响应模型，同时，通过对可中断负荷的分析，建立可中断负荷响应模型；步骤
4)
以配电网灵活性需求场景集和配电网光伏渗透率作为输入，结合价格型需求响应模型和可中断负荷响应模型，建立考虑需求响应的配电网储能双层规划模型，其中，上层规划层以配电网年综合成本最小为优化目标，储能的接入位置及容量作为决策变量，建立上层规划优化模型，优化配电网储能规划方案；下层运行层在上层给定的储能规划方案下以配电网综合运行成本最小为优化目标，配电网内各灵活性资源出力作为决策变量，建立下层运行优化模型，制定各场景下的配电网运行策略；步骤
5)
采用上下层关联统一的方法将配电网储能双层规划模型转换为单层模型，并通过调用优化求解器对单层模型进行求解，得到配电网储能规划方案和运行策略
。2.
根据权利要求1所述的一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，其特征在于，所述价格型需求响应模型为：式中，
e
ii
为自弹性系数；
e
ij
为互弹性系数；为实施需求响应前第
i
时刻的电价；
c
i
为实施需求响应后第
i
时刻的电价；
q
i
分别为电价响应前后的用电量；
Δ
c
i
为第
i
时刻的电价变化量；
Δ
q
i
为第
i
时刻的负荷变化量；时刻的负荷变化量；时刻的负荷变化量；式中，
E
为弹性系数矩阵；
q
i
为需求响应实施后实施需求响应后第
i
时刻的用电量
。3.
根据权利要求1所述的一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，其特征在于，所述可中断负荷响应模型为：
式中，分别为节点
i
处可中断负荷中断容量上
、
下限；为节点
i
处可中断负荷在
t
时刻的中断量；
v
i,t
为节点
i
处可中断负荷在
t
时刻的中断情况，中断为1，反之为0；
N
CL
为节点
i
处可中断负荷最大允许中断次数；为节点
i
处可中断负荷最大中断时间
。4.
根据权利要求1所述的一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，其特征在于，所述配电网储能双层规划模型表示为：式中，
F(
·
)、f(
·
)
分别为上层规划优化模型
、
下层运行优化模型的目标函数；
x
I
、x
o
分别为上层
、
下层优化模型的决策变量；
G(
·
)、H(
·
)
分别为上层规划优化模型的不等式约束条件和等式约束条件；
g(
·
)、h(
·
)
分别为下层运行优化模型的不等式约束条件和等式约束条件
。5.
根据权利要求4所述的一种考虑光伏不同渗透率计及需求响应的配电网储能规划方法，其特征在于，所述上层规划优化模型的目标函数为：
minC
Total
＝
C
I
+C
OO
式中，
C
Total
为配电网年综合成本；
C
I
为储能系统投资成本；
C
O
为配电网综合运行成本；
r
为贴现率；
y
为储能系统运行寿命；
Ω
ESS
为储能系统待安装节点集合；
c
e
、c
p
分别为储能系统单位容量和功率投资成本；
E
ESS,i
、P
ESS,i
分别为储能系统在节点
i
处安装的额定容量和额定功率；为储能运行维护成本；
C
Loss
为网络损耗成本；
C
CL
为可中断负荷响应成本；
C
Grid<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，白永祥，朱莉莉，衡东强，赵发平，佘彦杰，陈帆，刘卫民，袁闪闪，杨世辉，李雅琳，刘丽丽，王静，周杰，米阳，
申请(专利权)人：上海海洋大学上海电力大学，
类型：发明
国别省市：