[發明專利]一種考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標優化方法

有效

• 申請號: 201910491356.2
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110135662B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 丁倩;曾平良
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/20
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發明公開了一種考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標優化方法。本發明分析歷史數據建立考慮可再生能源出力的分布式儲能選址定容的最優模型，以儲能電站的位置、容量和每個時刻的SOC為優化變量，以降低儲能運行成本、減小峰谷差為目標，考慮設備模型約束和系統運行約束；采用分支界定法確定若干個儲能電站可行位置；同時設定初始化各可行位置上儲能電站的容量、荷電狀態，輸入至上述模型，并采用粒子群算法求解得到最優數據。本發明能有效解決儲能最優選址定容問題，減少峰谷差，降低儲能運行成本。

技術領域

本發明屬于電力系統規劃領域，具體地說是一種考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標方法。

背景技術

隨著我國經濟結構的逐漸轉型升級，用戶用電需求逐年攀升，導致負荷曲線起伏波動,形成峰谷現象,即造成很大的峰谷差。建設儲能電站可以幫助電網實現峰谷用電的均衡，減小負荷峰谷差，補充電網的高峰缺口。

由于儲能系統造價高，如何合理安排儲能選址定容規劃不僅可有效地降低儲能成本，解決儲能造價昂貴問題，而且能夠減小峰谷差，實現峰谷用電的均衡。國內外現有考慮儲能系統選址定容的電網規劃方法，一方面沒有考慮減小峰谷差來均衡用電和供電；另一方面只考慮固定容量和功率的儲能裝置，忽略其規模和選址優化可能導致運行成本不理想。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供一種考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標方法。通過建立雙層優化模型，即外層采用分支界定法確定儲能的選址問題，內層采用粒子群算法確定儲能最佳位置上的存儲容量和功率、荷電狀態(SOC)、最小總成本和最小峰谷差值，以有效解決考慮減小峰谷差和降低儲能運行成本的儲能最優選址定容問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：一種考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標方法，其包括步驟：

1)從某地區統計局獲取可再生能源(風電/光伏/水電等)出力數據、發電機出力數據和負荷數據；

2)根據步驟1)獲取的數據建立考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標最優模型，該模型以儲能電站的位置、儲能容量和儲能電站的SOC為優化變量，以減小峰谷差和降低儲能運行成本為目標，且考慮儲能電站的模型約束及其運行約束；

3)根據所建模型，建立基于matlab環境的仿真平臺，采用分支界定法確定若干個儲能電站可行位置；同時設定初始化各可行位置上儲能電站的容量、荷電狀態(SOC)，輸入至上述模型，并采用粒子群算法求解得到最優的儲能電站的位置、容量、對應的SOC值、最小峰谷差值、儲能投資費用、系統網損費用和儲能充放電盈利總的成本。

本發明考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標優化方法，相比較其他的確定儲能選址定容的方法，本發明不僅以間接式電源消納最大化，以減小峰谷差和以儲能的投資費用、系統網損費用、儲能盈利的總成本最小，而且考慮了該儲能系統的安全性、可靠性等指標。

考慮減小峰谷差的儲能選址定容多目標模型：

A.儲能電站的運行特性

1)充電過程

S(t)＝(1-δΔt)S(t-1)+P_i^c(t)Δtη_c/C

2)放電過程

式中，S(t)是在t時刻儲能的荷電狀態；S(t-1)是在t-1時刻儲能的荷電狀態；δ是自放電率；P_i^c(t)和P_i^d(t)分別是充電和放電功率；η_c和η_d分別是充電和放電效率；C是儲能電站的容量；Δt是時間間隔。

充電功率和放電功率存在如下的關系