[發(fā)明專利]高比例不確定電源場景下的配電網混合儲能配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810400959.2
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108599206B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 潘力強;禹海峰;謝欣濤;侯益靈;楊高才;盛鵾
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

本發(fā)明公開了一種高比例不確定電源場景下的配電網混合儲能配置方法，包括建立分布式可再生能源的的典型發(fā)電模型；建立儲能上層優(yōu)化模型和儲能下層優(yōu)化模型；聯(lián)合儲能上層優(yōu)化模型和儲能下層優(yōu)化模型并求解，得到最終的配電網混合儲能配置結果。本發(fā)明不僅詳細的從社會效益、投資者收益、降低網損等角度建立經濟性評價模型，研究混合儲能對中高壓配電網系統(tǒng)消峰填谷的選址定容和經濟運行，同時提出功率型儲能和能量型儲能協(xié)調控制方法，從而更好的實現(xiàn)對系統(tǒng)的消峰填谷，增強系統(tǒng)對不確定電源的消納能力。

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種高比例不確定電源場景下的配電網混合儲能配置方法。

背景技術

隨著當前能源需求的快速增長和環(huán)境保護壓力的不斷增大，分布式電源的大量并網對電網帶來了不容忽視的沖擊，配電網由“無源”變?yōu)椤坝性础保绷饔伞皢蜗颉弊優(yōu)椤半p向”，呈現(xiàn)出越來越復雜的“多源性”特征，將會對配電網負荷特性、供電安全性、可靠性和資產利用率等產生深刻影響。一方面，分布式能源接入電網，電網負荷峰谷差的增大嚴重影響了電網的安全性和經濟性；另一方面，分布式能源的大規(guī)模接入給電網公司帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，有利于電網公司開拓售電市場，擴充負荷調控資源，改善電網峰谷特性，提升電網利用效率，儲能系統(tǒng)的接入為解決這些問題提供了新的途徑，儲能系統(tǒng)可以有效地實現(xiàn)需求側管理，消除晝夜峰谷差，平滑負荷，提高電力設備利用率，降低供電成本，提高對新能源發(fā)電的消納能力。

目前關于儲能系統(tǒng)容量配置的研究大多集中在改善風電場功率波動，提高風電場并網點電壓、頻率穩(wěn)定性等局部問題方面，而從配電網調峰角度考慮利用功率型和能量型混合儲能系統(tǒng)削峰填谷的深入研究鮮有報道。《用于電網消峰填谷的儲能系統(tǒng)容量配置及經濟性評估》建立了儲能系統(tǒng)投資經濟評價模型，但該模型中經濟效益模型與投資模型相對簡單，沒有考慮不同儲能配置對系統(tǒng)消峰填谷性能的影響；《基于成本分析的超級電容器和蓄電池混合儲能優(yōu)化配置方案》提出基于成本分析的混合儲能優(yōu)化配置方案，但止于單目標優(yōu)化；現(xiàn)有混合儲能多集中在儲能控制方法或就某單一目標進行容量優(yōu)化，較少考慮混合儲能的多目標控制及求解算法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠實現(xiàn)配電網的消峰填谷平穩(wěn)運行的高比例不確定電源場景下的配電網混合儲能配置方法。

本發(fā)明提供的這種高比例不確定電源場景下的配電網混合儲能配置方法，包括如下步驟：

S1.建立分布式可再生能源的的典型發(fā)電模型；

S2.根據步驟S1得到的模型，建立儲能上層優(yōu)化模型；

S3.根據步驟S2建立的儲能上層優(yōu)化模型，建立儲能下層優(yōu)化模型；

S4.聯(lián)合步驟S2得到的儲能上層優(yōu)化模型和步驟S3得到的儲能下層優(yōu)化模型并求解，得到最終的配電網混合儲能配置結果。

步驟S1所述的建立分布式可再生能源的的典型發(fā)電模型，具體為根據分布式可再生能源的歷史輸出數據和歷史負荷數據得到分布式可再生能源的概率密度函數，并采用基于Wasserstein距離的最優(yōu)場景生成技術進行分布式可再生能源的的典型發(fā)電模型的建模。

所述的建立分布式可再生能源的的典型發(fā)電模型，具體為采用如下步驟進行建模：

A.采用如下算式建立風力發(fā)電的概率模型：

式中P_m為風電機組的機械功率，ρ為空氣密度，A為風輪覆蓋的面積，C_r是風電機組的風能利用系數，P_rated為風電機組有功功率的額定值，v_cut-in是切入風速，v_cut-out為切出風速，v_rated為額定風速；其中平均風速v滿足下述關系式：

式中k為形狀參數，c為尺度參數；