[發(fā)明專利]配電網(wǎng)儲能容量配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810402357.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108551175B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘力強(qiáng);禹海峰;謝欣濤;侯益靈;盛鵾;楊高才
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)儲能容量配置方法，包括建立儲能系統(tǒng)容量配置的多目標(biāo)優(yōu)化模型；采用多目標(biāo)粒子群算法對多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解；采用TOPSIS算法對得到的模型解進(jìn)行選取，從而得到最終的配電網(wǎng)儲能容量配置結(jié)果。本發(fā)明可以為配電網(wǎng)穩(wěn)定性的提高提供技術(shù)依據(jù),既能充分發(fā)揮儲能裝置的優(yōu)勢提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性，又能節(jié)約儲能裝置的成本，同時(shí)還減少了頻率與節(jié)點(diǎn)電壓的波動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種配電網(wǎng)儲能容量配置方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)社會飛速發(fā)展，分布電源大量接入使得電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題也隨之增加。儲能技術(shù)為解決這些問題提供了新的方法，電力儲能技術(shù)己被公認(rèn)是未來電力系統(tǒng)中的重要組成部分，改變了電力系統(tǒng)中功率剛性平衡性質(zhì)，提高電網(wǎng)柔性的革新性技術(shù)，對電力安全、新能源發(fā)電的規(guī)?；瘧?yīng)用都有著重要的意義。儲能的加入給電力系統(tǒng)新能源接入帶來的一系列穩(wěn)定問題的解決提供了新的思路，目前已經(jīng)有許多國內(nèi)外學(xué)者對其加以研究。由于目前儲能的成本還比較高，大容量的儲能裝置實(shí)施還不太現(xiàn)實(shí)，所以儲能的容量配置就成了一個(gè)必須解決的問題。

分布式電源的出力具有不確定性，易受環(huán)境因素的影響，因此其大量接入將對配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大影響。儲能系統(tǒng)具有快速能量響應(yīng)能力，能夠在一定程度上平抑分布式電源帶來的不利影響。儲能系統(tǒng)接入容量的不同對其平抑效果的影響很大，目前對于接入電網(wǎng)系統(tǒng)的儲能系統(tǒng)的容量評估方法，其在評估過程中僅僅考慮儲能系統(tǒng)的容量問題，從而導(dǎo)致評估的結(jié)果與實(shí)際效果相距較遠(yuǎn)，已經(jīng)不再適用于現(xiàn)今的電網(wǎng)系統(tǒng)的評估。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種針對儲能系統(tǒng)配置過程中的多目標(biāo)進(jìn)行共同優(yōu)化的配電網(wǎng)儲能容量配置方法。

本發(fā)明提供的這種配電網(wǎng)儲能容量配置方法，包括如下步驟：

S1.建立儲能系統(tǒng)容量配置的多目標(biāo)優(yōu)化模型；

S2.采用多目標(biāo)粒子群算法對步驟S1建立的多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解；

S3.采用TOPSIS算法對步驟S2得到的模型解進(jìn)行選取，從而得到最終的配電網(wǎng)儲能容量配置結(jié)果。

步驟S1所述的建立儲能系統(tǒng)容量配置的多目標(biāo)優(yōu)化模型，具體為以配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓波動最小、儲能系統(tǒng)容量最小和配電網(wǎng)的頻率波動最小為目標(biāo)函數(shù)，并以配電網(wǎng)功率平衡、節(jié)點(diǎn)電壓、儲能功率和儲能能量平衡為約束條件，構(gòu)建儲能系統(tǒng)容量配置的多目標(biāo)優(yōu)化模型。

所述的建立儲能系統(tǒng)容量配置的多目標(biāo)優(yōu)化模型，具體為采用如下步驟建立模型：

A.采用如下算式計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓波動值f₁：

式中N_bus為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，T為考察時(shí)刻數(shù)，V_ij為節(jié)點(diǎn)i在j時(shí)刻的電壓值，為節(jié)點(diǎn)i在考察時(shí)間內(nèi)的電壓平均值；

B.采用如下算式計(jì)算頻率波動值f₂：

式中T為考察時(shí)刻數(shù)，P_s(i)為時(shí)刻i的電網(wǎng)輸入功率，為考察時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)輸入功率的平均值；

C.采用如下算式計(jì)算儲能容量配置f₃：

式中N_store為儲能系統(tǒng)的個(gè)數(shù)，t₀為最大充電或放電開始時(shí)刻，t₀+nΔt為最大充電或放電結(jié)束時(shí)刻，P_storej(i)為第j個(gè)儲能系統(tǒng)在時(shí)刻i的充電或放電功率；

D.采用如下算式作為多目標(biāo)優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)f：