[發明專利]含光伏的低壓配電網分布式儲能優化配置與運行方法

有效

• 申請號: 201711272249.8
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107959301B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 林舜江;何森;盧苑;劉明波;段力勇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/48;H02J3/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

本發明公開了一種含光伏的低壓配電網分布式儲能優化配置與運行方法，該方法包括：分別確定DES的總額定功率以及整個LVDN所需DES的總額定電量；構建DES優化配置與運行模型；對DES優化配置與運行模型進行求解，獲得LVDN中DES的優化配置與運行方案。本方法首先根據對節點電壓允許偏移的要求來確定整個LVDN所需DES的總額定功率和總額定電量，然后構建了以上級電網負荷率最大為目標、考慮DES的電壓無功控制特性對LVDN電壓的支撐作用以及LVDN中DES的安裝點數限制的優化模型，優化結果表明所提出優化模型能夠對DES的安裝位置、額定功率、額定電量和各時段的充放電狀態和功率同時進行優化決策，在對上級電網負荷率進行優化的同時也能夠使電網的有功損耗得到一定程度的減小。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體涉及一種含光伏的低壓配電網分布式儲能優化配置與運行方法。

背景技術

目前，我國低壓配電網主要以輻射式網絡結構運行，由于配電線路較長、負荷種類多且增長快，容易導致配電線路損耗大、饋線末端電壓偏低、上級電網負荷波動大等問題。隨著我國能源結構的改變和對環境保護要求的提高，分布式光伏在低壓配電網中的滲透率不斷增加，其出力受光照強度和溫度的影響而具有較大隨機波動，使得配電網運行狀態變化頻繁，給配電網的安全運行帶來很大挑戰。由于分布式儲能可以協調發電與用電平衡，實現兩者的動態匹配，且具備削峰填谷、提高電壓質量、降低網損、平抑功率波動、延緩電網擴容投資等功能，在含分布式光伏的低壓配電網中具有很大應用前景。但是，目前分布式儲能在制造、運行和維護等方面價格較為昂貴，如何實現分布式儲能在低壓配電網中的優化配置與運行，亟需提出有效的解決方法。

目前，已有的對分布式儲能優化配置與運行問題的研究通常只對儲能的安裝位置、額定功率、額定電量、充放電狀態和功率等其中的一方面進行優化，而對其他方面信息是事先給定的。另外，已有的優化模型通常以電網的有功損耗最小、分布式儲能的配置與運行經濟效益最大等為目標函數進行求解，很少考慮分布式儲能的電壓無功控制特性對于低壓配電網電壓的影響。

上述技術存在的缺點是：已有的對分布式儲能優化配置與運行問題的研究少有同時考慮對儲能的安裝位置、額定功率、額定電量、充放電狀態和功率的優化，只研究優化配置或優化運行問題中的某一方面，而對其他方面信息是事先給定的，結果帶有一定的主觀性。同時，已有研究也少有考慮分布式儲能的電壓無功控制特性對低壓配電網電壓的支撐作用，且少有考慮低壓配電網中分布式儲能的安裝點數限制，優化結果與實際工程需求差距較大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種含光伏的低壓配電網分布式儲能優化配置與運行方法，以在對上級電網負荷率進行優化的同時也能夠使電網的有功損耗得到一定程度的減小。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

含光伏的低壓配電網分布式儲能優化配置與運行方法，所述方法包括：

分別確定分布式儲能的總額定功率以及整個低壓配電網所需分布式儲能的總額定電量；構建分布式儲能優化配置與運行模型

所述分布式儲能優化配置與運行模型以上級電網負荷率作為目標函數，如式(3)：

式中，P_grid,t表示時段t上級電網注入低壓配電網的總有功功率，max{·}表示對一天24個時段上級電網注入低壓配電網總有功取最大值；

對所述分布式儲能優化配置與運行模型進行求解，獲得低壓配電網中分布式儲能的優化配置與運行方案

采用最小化總注入有功的方差代替最大化負荷率作為目標對所述分布式儲能優化配置與運行模型進行求解，該總注入有功的方差的表達式如式(4)：