[發明專利]一種實現電網光儲系統容量配置及優化分布的方法

有效

• 申請號: 201310084540.8
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103199554A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 修曉青;張雪莉;惠東;高志強;唐寶鋒;孟良
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;河北省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，具體涉及一種實現配電網光儲系統容量配置及優化分布的方法。

背景技術

近年來風力發電、太陽能光伏發電裝機規模驟增，新能源雖清潔環保，但有發電波動性、隨機性、間歇性等不利特征，與火電相比無法形成穩定電量供給，對電力系統安全穩定運行帶來新的壓力。隨著光伏發電系統規模的不斷擴大以及光伏電源在系統中所占比例的不斷增加，光伏并網發電對電網帶來了一些不良影響變得不可忽視。當光伏電源接入電網后，改變了系統潮流的模式且潮流變得無法預測。這種潮流的改變使得電壓調整很難維持，同時，也可能造成支路潮流越限、節點電壓越限、變壓器容量越限等從而影響系統的供電可靠性。此外，這種潮流的隨機性也不利于制定發電廠發電計劃。同時，由于光伏電源的自身輸出不穩定性，當光伏發電系統并網運行后，系統必須增加相應容量的旋轉備用，以保證系統的調峰、調頻能力。

儲能是電網和新能源領域的關鍵技術，尤其在風電、太陽能發電安全問題頻發、棄風現象大量存在的背景下，儲能的應用或將引領行業革命性變化。儲能能夠解決在風電、光伏發電并網過程中的四大問題：一是以儲能平滑光伏出力波動;二是希望通過儲能提高光伏預測準確度;三是利用儲能輔助“削峰填谷”;四是儲能提高光伏系統跟蹤計劃出力的能力。

現階段，儲能系統成本較高，為提高儲能系統的利用率、提高其經濟性同時實現儲能系統平抑波動、提高光伏并網能力的功能，在儲能系統選址定容的規劃設計階段，有必要深入研究儲能系統在電網中的接入點及儲能系統安裝容量。儲能系統的布點與容量配置需滿足兩個要求：一是儲能系統的選址能夠提高光伏接納能力,并且提高電網運行的安全穩定性；二是儲能系統容量的選擇應滿足一定的經濟性，在保證滿足電網需要的情況下，容量越小越經濟。關于儲能系統優化分布方面，到目前為止還沒有相對成熟和系統的研究成果，相關學者只是有針對性地提出了一些研究方法。實際的應用中，一般是由工程師跟經驗確定，導致了儲能系統選址的準確性和通用性降低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種實現配電網光儲系統容量配置及優化分布的方法，通過科學的計算，找出最優結果，提高了準確性和通用性。

本發明提供的一種實現配電網光儲系統容量配置及優化分布的方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟：

（1）建立光伏發電并網系統模型；

（2）對模型進行潮流計算，判斷電網運行是否滿足約束條件；若是則進行步驟（3），否則返回步驟（1）修改電網參數；

（3）進行初始仿真計算得到儲能系統接入前的指標值；

（4）對儲能系統的N個接入點進行仿真計算，得到儲能系統接入后的指標值；

（5）將每個接入點的指標進行歸一化處理，生成目標子函數；

（6）通過生成的目標子函數得到N個權衡系數可變的目標函數；

（7）通過目標函數計算分析，得到評估結果；

（8）對評估結果進行最優值選擇。

其中，指標包括電網電壓越限距離、小干擾穩定特征值和網損貢獻度。

其中，步驟（2）所述約束條件包括負荷約束條件和運行約束條件，其中：

所述負荷約束條件為：電網中任一節點的有功功率和無功功率平衡。

所述運行約束條件為：任一母線的電壓、任一線路的潮流和任一臺設備的功率在規定的范圍內。

其中，所述電網電壓越限距離用于衡量儲能系統改善光儲系統的電壓水平；計算所述電網電壓越限距離的表達式如下：

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