[發明專利]一種計及調壓輔助服務收益的光儲系統優化運行方法

有效

• 申請號: 201811221964.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109149651B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 嚴鋒;葛樂;張雪峰;周小勇;郁海彭;湯俊;孫巍;孫川;黃梅
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J3/16;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

本發明公開了一種計及調壓輔助服務收益的光儲系統優化運行方法，包括如下步驟：S1給出光儲系統拓撲結構和柔性并網運行方式；S2綜合上網電量收益、輔助服務收益、購電費用、損耗費用以及運行約束條件，構建以光儲系統經濟收益最大為目標的最優運行模型；S3針對系統存在的連續多階段全局有功無功雙決策問題，采用多維動態規劃算法求解光儲系統最優運行模型。本發明相對于傳統方法，光儲系統能主動響應調壓輔助服務價格激勵，獲得更高經濟收益，同時有效解決了配電網電壓越限問題。

技術領域

本發明涉及一種計及調壓輔助服務收益的光儲系統優化運行方法，屬于配電網優化運行技術領域。

背景技術

配電網尤其是電纜化配電網，阻抗比R/X相對較大，有功/無功潮流分布都會對節點電壓產生較大影響，電壓越限已成為近年來城市配電網安全運行的主要問題。以光伏為代表的分布式發電(distributed generator,DG)對配網的滲透率日益提高，常規DG并網只輸出有功，這一“剛性”并網方式進一步加劇了配電網高電壓問題。

解決配電網高電壓問題的常規手段包括調節變壓器分接頭、并聯電抗器以及靜止同步補償器等。變壓器分接頭有載調節無法根本上解決系統無功不足引起的電壓越限，并聯電抗器以及靜止同步補償器等無功補償裝置對于無功潮流引起的電壓問題有顯著效果，但無法有效解決高滲透清潔能源并網引起的高電壓問題，并可能大為增加系統網損。

相較上述傳統方法，配網側光儲系統(photovoltaic energy storage system,PESS)因具備P/Q四象限輸出調節能力，其柔性并網方式可以在不限制光伏出力的同時，有效解決配電網電壓越限問題。一方面，利用并網逆變器的剩余容量進行無功調節，類似于SVG；另一方面，在保證光伏以MPPT發電的同時，調節儲能吸收部分時段光伏出力，降低光儲系統的有功輸出。兩方面結合可從根本上解決高電壓問題；因無需電網公司額外投資設備，具有較好的經濟性。

但需注意的是，配網分布式光儲系統多由用戶投資，其運行控制不受電網調度，而是以自身經濟收益最大為目標，一般以價差套利模式并網運行。因此，需要通過一定的激勵措施引導光儲用戶參與電網調壓。需求響應為解決以上問題提供了新思路，電網公司根據調峰、調壓、調頻等需求制定相應的輔助服務電價及執行時段，以需求響應的形式引導用戶參與輔助服務。光儲用戶根據提供輔助服務的時段和激勵電價情況，基于自身運行約束和經濟收益，制定最優運行方法，在實現自身經濟收益最大的同時，為電網提供電壓調節輔助服務。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種計及調壓輔助服務收益的光儲系統優化運行方法。首先，給出了光儲系統拓撲結構和柔性并網方式。其次，構建了以光儲系統經濟收益最大為目標的優化運行模型。然后，針對儲能運行存在的連續多階段全局有功無功雙決策問題，采用多維動態規劃算法求解。最后，通過算例驗證了運行方法的有效性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案。

一種計及調壓輔助服務收益的光儲系統優化運行方法，包括如下步驟：

S1給出光儲系統拓撲結構和柔性并網運行方式：光伏發電單元和儲能單元分別通過單向、雙向DC/DC變換器匯集至公共直流母線，經DC/AC逆變器并網，PESS獲得電網公司制定的不同時段電價信息，所述電價信息包括上網電價、購電電價和輔助服務電價，計算獲得最優并網有功P_total(t)無功Q_total(t)，PESS內部通過光伏DC/DC實現最大功率跟蹤控制，光伏最大輸出功率P_pv(t)與P_total(t)的差值P_ESS(t)，則通過共用的直流母線由儲能充/放電實現調節，DC/AC并網逆變器統一控制并網輸出的最優無功功率Q_total(t)；