【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网能源调节领域，具体涉及一种配电网储能系统与软开关配置的优化方法及系统。
技术介绍
1、随着我国新型电力系统的不断发展，以太阳能发电、风力发电等可再生能源机组为主的分布式电源装机容量不断增加。然而，分布式电源天生具有间歇性、不确定性、波动性等不良特征，需要在配电网中引入储能系统(ess)来抑制可再生能源出力波动、跟踪计划出力，从而改善可再生能源出力特性，对抗间歇性、不确定性、波动性带来的不利影响。此外，智能软开关，简称sop，实现了配电网馈线间的柔性连接，可以准确控制馈线间负荷转移与系统潮流，也可以缓解可再生能源大量接入带来的波动影响，提升配电网的灵活性，因此常用sop配置配电网ess提升配电网的调节能力。但是，配电网ess与sop配置成本高昂，难以大规模实施，需要对配电网ess与sop的配置进行优化。
2、在对配电网ess与sop优化配置的现有研究中，大多采用上层规划投资-下层仿真运行的双层结构建立模型，未能考虑配电网ess与sop的综合评价，而且求解效率低，未考虑全面的配电网的运行场景。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种配电网储能系统与软开关配置的优化方法及系统，全面地考虑了配电网储能系统与软开关的综合评价体系以及配电网的多种运行场景，减少配置软开关需要的费用，使配电网储能系统与软开关的配置得以广泛应用。
2、本专利技术的第一方面提供了一种配电网储能系统与软开关配置的优化方法，所述方法包括：
3、通过预设的储能-软开关规
4、根据配电网历史运行数据，通过预设的储能-软开关规划模型构建运行目标；其中，运行目标包括运行场景集合、运行目标函数和运行约束条件；运行目标函数包括能源消纳目标函数、运行效率目标函数、最优节点电压目标函数、配置利用率目标函数、配置经济效益目标函数；
5、根据所述运行目标，计算得到第一配置方案在每个运行目标函数下对应的最优运行方式；
6、根据预设的配置方案评价指标对所述最优运行方式进行筛选，得到最优的储能-软开关配置方案；
7、根据最优的储能-软开关配置方案，优化配电网储能系统与软开关的配置。
8、上述方案通过预设的储能-软开关规划模型生成若干个第一配置方案，并通过运行目标计算得到每个第一配置方案在每个运行目标函数下的最优运行方式，然后根据所述最优运行方式计算第一配置方案的综合得分，在预设的最大迭代次数内取综合得分最高的第一配置方案为最优的储能-软开关配置方案，使配电网能以较小的成本得到最优的储能系统和软开关的配置，让配电网ess与sop的配置得以广泛应用。
9、在第一方面的一种可能的实现方法中，根据配电网历史运行数据，通过预设的储能-软开关规划模型构建运行目标，具体为：
10、通过k-means聚类算法对配电网历史运行数据进行聚类，得到运行场景集合；其中，运行场景集合的聚类中心包括每个运行场景下的风电出力、光伏出力和负荷大小，以及每个运行场景出现的概率；
11、结合配电网历史运行数据和运行场景集合，得到运行目标函数；
12、根据配电网历史运行数据，得到运行约束条件；其中，运行约束条件包括潮流约束、功率平衡约束、节点电压约束、线路电流约束、弃风弃光功率约束、上级电网联络线功率约束、储能系统运行约束、储能-软开关运行约束。
13、上述方案通过构建配电网的运行场景，然后通过运行场景结合配电网的实际运行数据，构建运行目标函数和运行约束条件，为筛选第一配置方案提供了筛选条件和数据支撑。
14、在第一方面的一种可能的实现方法中，结合配电网历史运行数据和运行场景集合，得到运行目标函数，具体为：
15、根据运行场景集合和配电网的电源侧数据，以新能源消纳最优为目标，构建能源消纳目标函数；
16、根据运行场景集合和配电网的电网侧数据，以配电网运行效率最优为目标，构建运行效率目标函数；
17、根据运行场景集合和配电网的电网侧数据，以配电网的最优节点电压为目标，构建最优节点电压目标函数；
18、根据运行场景集合和储能系统与软开关的配置，以储能系统与软开关的最优利用率为目标，构建配置利用率目标函数；
19、根据运行场景集合和储能系统与软开关的配置，以储能系统与软开关的最优投资为目标，构建配置经济效益目标函数。
20、上述方案从配电网的能源消纳、运行效率、稳定性、能源消纳、储能系统和软开关的利用率和投资这几个方面出发得到使配电网配置储能系统和软开关后最经济实惠的目标函数，为计算第一配置方案的综合评分提供技术支撑。
21、在第一方面的一种可能的实现方法中，能源消纳目标函数、运行效率目标函数、最优节点电压目标函数、配置利用率目标函数、配置经济效益目标函数，具体为：
22、能源消纳目标函数，具体公式为：
23、
24、其中，t为日调度周期总数，δt为单个调度周期时长，ndg为配电网中分布式电源的总数量，为运行场景s、调度时段t、编号为g下的分布式电源的弃风弃光量，pr(zs)为聚类中心zs出现的概率；
25、运行效率目标函数，具体公式为：
26、
27、其中，nline为配电网中的线路总数量，为运行场景s、调度时段t、编号为l下的线路电流的平方，nsop为软开关的变流器总数量，为运行场景s、调度时段t、编号为l下的软开关的变流器损耗的有功功率，k为运行场景的总数量，rl为编号为l的线路的电阻；
28、最优节点电压目标函数，具体公式为：
29、
30、其中，nbus为配电网中节点总数，为运行场景s、调度时段t、编号为i下的节点电压的平方；
31、配置利用率目标函数，具体为：
32、
33、其中，ness为配电网中分布式电源的总数，与分别为运行场景s、调度时段t、编号为i下的分布式电源的充电功率、放电功率，ηsop为软开关的能量转化效率。
34、配置经济效益目标函数，具体公式为：
35、
36、其中，nnop为配电网中传统机械联络开关nop的数量，csop为单位容量软开关的配置成本，为在节点j配置的软开关变流器的容量，为在节点j配置的软开关变流器的安装成本，为单位容量储能系统的配置成本，piess为在节点j安装的储能系统功率，tess为储能系统配置时长，为单位容量储能系统的配置成本，i为储能系统安装的节点，j为软开关变流器安装的节点。
37、在第一方面的一种可能的实现方法中，根据预设的配置方案评价指标对所述最优运行方式进行筛选，得到最优的储能-软开关配置方案，具体为：
38、根据预设的配置方案评价指本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述根据配电网历史运行数据，通过预设的储能-软开关规划模型构建运行目标，具体为：
3.根据权利要求2所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述结合配电网历史运行数据和运行场景集合，得到运行目标函数，具体为：
4.根据权利要求3所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述能源消纳目标函数、运行效率目标函数、最优节点电压目标函数、配置利用率目标函数、配置经济效益目标函数，具体为：
5.根据权利要求1所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述根据预设的配置方案评价指标对所述最优运行方式进行筛选，得到最优的储能-软开关配置方案，具体为：
6.根据权利要求5所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述目标评分和综合评分，具体为：
7.根据权利要求4所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述预设的配
8.一种配电网储能系统与软开关配置的优化系统，其特征在于，包括：配置方案生成模块、运行目标生成模块、最优运行方式计算模块、最优运行方式筛选模块和储能系统与软开关配置优化模块；
9.根据权利要求8所述的配电网储能系统与软开关配置的优化系统，其特征在于，所述运行目标生成模块包括：运行目标生成单元；
10.根据权利要求9所述的配电网储能系统与软开关配置的优化系统，其特征在于，所述运行目标生成单元包括：目标函数生成单元；
11.根据权利要求8所述的配电网储能系统与软开关配置的优化系统，其特征在于，所述最优运行方式筛选模块包括：最高综合评分计算单元；
...【技术特征摘要】
1.一种配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述根据配电网历史运行数据，通过预设的储能-软开关规划模型构建运行目标，具体为：
3.根据权利要求2所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述结合配电网历史运行数据和运行场景集合，得到运行目标函数，具体为：
4.根据权利要求3所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述能源消纳目标函数、运行效率目标函数、最优节点电压目标函数、配置利用率目标函数、配置经济效益目标函数，具体为：
5.根据权利要求1所述的配电网储能系统与软开关配置的优化方法，其特征在于，所述根据预设的配置方案评价指标对所述最优运行方式进行筛选，得到最优的储能-软开关配置方案，具体为：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志勇，赵伟，黄缙华，王圣，范心明，关家华，李新，曾瑞江，黄曙，杨世哲，刘宇豪，代仕勇，陈永秋，汪绪先，吴跃隆，陆荟颖，宋旭东，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。