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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网,用电系统运行,具体为一种配电网新能源储能时序分配方法及系统。
技术介绍
1、随着可再生能源的快速发展和推广,越来越多的新能源被接入到配电网中,这对配电网的能流分布和稳定性提出了新的挑战。新能源光伏、风电的发电随时间不规则变化特性,本专利技术《一种配电网新能源储能时序分配方法》,用于形成一个匹配新能源发电的储能系统的时序特性以实现发供电的平衡。
2、目前,从公开的配电网新能源储能分配的相关专利搜索来看,在新型配电网的储能相关专利大都在容量选型、选址等,还有储能相关的控制/管理系统,以及储能的优化运行、优化调度控制等。上述相关专利或多或少也涉及到储能的容量和出力控制,但完全从储能接入新型配电网系统以应对光伏发电/风电出力的随机性以保障配电网能源供给与能源消耗的及时平衡的出力曲线分配方法研究则鲜见。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题,提出了本专利技术。
2、因此,本专利技术解决的技术问题是:目前,新能源储能分配缺乏对配电网功率平抑和频率协调的技术支持和优化方法。
3、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种配电网新能源储能时序分配方法,其包括如下步骤,
4、导入配电网网架ctm模型文件;进行负荷预测与新能源发电预测;根据配电网ctm模型文件进行解析和拓扑计算;形成源-网-荷-储一体化配电网新能源储能时序分配关系;联合求解非线性矩阵方程式;进行时序配电网运行指标评估;根据储能分配时序值进行计算校验。
>5、作为本专利技术所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的一种优选方案,其中:所述负荷预测与新能源发电预测包括,定义配电网时标t,根据配电网负荷历史数据、配电网指定地点光伏发电历史数据和配电网指定地点风力发电历史数据,利用人工智能方法,进行时间段负荷预测load、光伏发电预测pvsource时间段的光伏发电和风力发电预测windsource时间段的风力发电。
6、作为本专利技术所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的一种优选方案,其中:所述根据配电网ctm模型文件进行解析和拓扑计算包括,形成配电网的时序导纳矩阵[yt],从网络拓扑中形成时序电压节点矩阵[ut],构建时序负荷电流矩阵[it1]、时序pv光伏发电电流矩阵[itpv]、风力发电电流矩阵和储能电流矩阵[ites],合并[it1]、[itpv]、和[ites]形成电流矩阵[it]。
7、作为本专利技术所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的一种优选方案,其中:所述形成源网荷储一体化配电网新能源储能时序分配关系包括,根据导纳矩阵的计算原理求解新能源储能时序分配关系。
8、所述形成源网荷储一体化配电网新能源储能时序分配关系表示为,
9、[it]=[yt]×[ut]
10、[it]=[it1]+[itpv]+[itwp]+[ites]+[ithp]+[itetc]
11、其中,[it]是源端多元能流组合,[it1]表示时序负荷电流矩阵,[itpv]表示光伏发电时序能流,[itwp]表示风力发电时序能流,[ites]表示储能时序能流,[ithp]表示小型水力发电时序能流,[itetc]表示生物质、地热和飞轮发电时序能流,[yt]是配电网网架的导纳矩阵,导纳矩阵包括输电线路、馈线电缆、台变、专变的导纳组合。
12、所述导纳矩阵的计算原理表示为,
13、
14、
15、
16、其中,yij,yji是导纳矩阵的i,j节点电元素,i、j为电网中独立的节点。
17、作为本专利技术所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的一种优选方案,其中:所述联合求解非线性矩阵方程式包括,根据导纳矩阵求解第i端功率以及、第i端电流和第j端电流以及第j端功率。
18、所述第i端电流表示为,
19、
20、
21、iii=ii0+iij
22、所述第j端电流表示为,
23、
24、
25、ijj=ij0+iji
26、其中,k表示变压器变比,ui和uj分别表示节点i和j的电压。
27、作为本专利技术所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的一种优选方案,其中:所述联合求解非线性矩阵方程式还包括,对联合求解的潮流数据,进行新能源潮流计算的状态估计,确定求解准确性。
28、所述第i端功率表示为,
29、sij=ui*conj(iij)
30、sij=ui*conj(ii0)
31、sii=si0+sij
32、所述第j端功率表示为,
33、sji=uj*conj(iji)
34、sj0=uj*conj(ij0)
35、sjj=sj0+sji
36、其中,conj为复变量电流的共轭电流。
37、作为本专利技术所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的一种优选方案,其中:所述运行指标评估包括,获取配电网电流以及功率后,根据[it]=[it1]+[itpv]+[itwp]+[ites]+[ithp]+[itetc]运行指标计算,形成配电网设备运行指标index,得出储能分配时序值。
38、所述储能分配时序值表示为,
39、estorage=pvsource+windsource-load
40、获取储能装置的充电状态soc,判断δt时间内储能的充放电容量与电量是否满足储能分配时序值estorage,若满足则进行计算校验,若不满足,则提交配电网储能规划进行整改。
41、所述计算校验包括,根据储能分配时序值按照[it]=[yt]×[ut]进行计算校验;校验完成后,更新时序变量,进行到下一个时序在进行时序迭代循环计算。
42、本专利技术的另外一个目的是提供一种配电网新能源储能时序分配系统,其能通过实时监测和预测电网负荷、新能源发电出力及储能系统状态,解决了现有配电网中储能系统与电网之间缺乏有效协调,导致能源利用率低下、电网运行安全性降低的问题。
43、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种配电网新能源储能时序分配系统,包括:数据采集与处理模块、储能系统优化模块以及储能系统控制模块。
44、所述数据采集与处理模块负责采集并处理配电网中的各种数据;所述储能系统优化模块根据采集到的数据,对储能系统进行优化;所述储能系统控制模块负责控制储能系统的充放电过程。
45、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述一种配电网新能源储能时序分配方法的步骤。
46、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述一种配电网新能源储能时序分配方法的步骤。
47、本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述负荷预测与新能源发电预测包括,定义配电网时标T,根据配电网负荷历史数据、配电网指定地点光伏发电历史数据和配电网指定地点风力发电历史数据,利用人工智能方法,进行时间段负荷预测Load、光伏发电预测PVSource时间段的光伏发电和风力发电预测WindSource时间段的风力发电。
3.如权利要求2所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述根据配电网CTM模型文件进行解析和拓扑计算包括,形成配电网的时序导纳矩阵[YT],从网络拓扑中形成时序电压节点矩阵[UT],构建时序负荷电流矩阵[IT1]、时序PV光伏发电电流矩阵[ITPV]、风力发电电流矩阵和储能电流矩阵[ITes],合并[IT1]、[ITPV]、和[ITes]形成电流矩阵[IT]。
4.如权利要求3所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述形成源网荷储一体化配电网新能源储能时序分配关系包括,根据导纳矩阵的计算原理求解新能源储能时序分配关
5.如权利要求4所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述联合求解非线性矩阵方程式包括,根据导纳矩阵求解第i端功率以及、第i端电流和第j端电流以及第j端功率;
6.如权利要求5所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述联合求解非线性矩阵方程式还包括,对联合求解的潮流数据,进行新能源潮流计算的状态估计,确定求解准确性;
7.如权利要求6所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述运行指标评估包括,获取配电网电流以及功率后,根据[IT]=[IT1]+[ITpv]+[ITwp]+[ITes]+[IThp]+[ITetc]运行指标计算,形成配电网设备运行指标Index,得出储能分配时序值;
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的一种配电网新能源储能时序分配方法的系统,其特征在于:包括数据采集与处理模块、储能系统优化模块以及储能系统控制模块;
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的配电网新能源储能时序分配方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述配电网新能源储能时序分配方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述负荷预测与新能源发电预测包括,定义配电网时标t,根据配电网负荷历史数据、配电网指定地点光伏发电历史数据和配电网指定地点风力发电历史数据,利用人工智能方法,进行时间段负荷预测load、光伏发电预测pvsource时间段的光伏发电和风力发电预测windsource时间段的风力发电。
3.如权利要求2所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述根据配电网ctm模型文件进行解析和拓扑计算包括,形成配电网的时序导纳矩阵[yt],从网络拓扑中形成时序电压节点矩阵[ut],构建时序负荷电流矩阵[it1]、时序pv光伏发电电流矩阵[itpv]、风力发电电流矩阵和储能电流矩阵[ites],合并[it1]、[itpv]、和[ites]形成电流矩阵[it]。
4.如权利要求3所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述形成源网荷储一体化配电网新能源储能时序分配关系包括,根据导纳矩阵的计算原理求解新能源储能时序分配关系;
5.如权利要求4所述的一种配电网新能源储能时序分配方法,其特征在于:所述联合求解非线性...
【专利技术属性】
技术研发人员:张碧芸,周柯,孙志媛,要若天,白浩,杨炜晨,俞小勇,郭敏,吴丽芳,刘亦朋,谈赢杰,李巍,
申请(专利权)人:广西电网有限责任公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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