[發明專利]一種考慮梯次利用儲能的配電網優化調度方法

有效

• 申請號: 201911307559.8
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110932300B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 陳伯建;黃霆;黃道姍;張慧瑜;林芳;蘇清梅;張偉駿;方曉玲;杜培;劉智煖;張健;徐振華;江偉
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

本發明涉及一種考慮梯次利用儲能的配電網優化調度方法。包括如下步驟：（1）針對電動汽車退役的動力電池，通過電池分選與重組，形成能夠應用于配網優化中的儲能系統；（2）計算儲能系統壽命衰減度，確定梯次利用儲能的安全裕度，確定配電網優化模型中儲能調節約束；（3）通過生成樹原理形成拓撲約束，采用Distflow模型確定配電網的基本潮流約束；（4）結合拓撲約束以及Distflow模型，并采用含較大常數M和二進制變量的不等式約束，重寫潮流約束；（5）建立以負荷裕度值最大以及其方差最小的多目標函數，形成配網優化調度模型，求解得出最優結果。與現有技術相比，本發明準確度更高。

技術領域

本發明涉及電力系統配電技術領域，尤其一種考慮梯次利用儲能的配電網優化調度方法。

背景技術

隨著各國電動汽車保有量的指數級增長，電動汽車退役電池數量也將呈爆發式增長。電池內含有鈷、鋰等元素和一些金屬材料，將退役電池直接報廢處理，既污染環境又浪費資源，將退役電池用于電力儲能，在保證安全運行的前提下實現價值最大化，既可以降低儲能裝置的投資成本，又可以減少環境污染，對儲能行業與電池生產行業均有重大的經濟價值。

近年來，能源結構調整及環境污染治理成為全球關注的焦點，如何合理的提高清潔能源的利用率、改進分布式能源供電的可靠性、減小環境負面影響、實現配電系統的經濟運行成為研究熱點。主動配電網作為涵蓋多種分布式能源、儲能系統等的智能配網形式得到了快速的發展，對配電網進行最大供電能力評估是電網規劃工作的關鍵一環，然而過分追求消納分布式能源出力而忽略其易受擾動的特點會導致配電網失去調節能力，因此考慮負荷裕度及其分布均衡度的配電網優化方法顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提高退役動力電池的利用率，提供一種考慮梯次利用儲能的配電網優化調度方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種考慮梯次利用儲能的配電網優化調度方法，包括如下步驟：

步驟S1、針對電動汽車退役的動力電池，通過電池分選與重組，形成能夠應用于配網優化中的儲能系統；

步驟S2、計算儲能系統壽命衰減度，確定梯次利用儲能的安全裕度，確定配電網優化模型中儲能調節約束；

步驟S3、通過生成樹原理形成拓撲約束，采用Distflow模型確定配電網的基本潮流約束；

步驟S4、結合拓撲約束以及Distflow模型，并采用含較大常數M和二進制變量β_fl的不等式約束，改進潮流約束；

步驟S5、建立以負荷裕度值最大以及其方差最小的多目標函數，形成配電網優化調度模型，求解得出最優結果。

在本發明一實施例中，所述步驟S1具體實現方式如下：

步驟S11、通過多參數分選法對電池單體之間包括電壓、內阻和容量的參數的分析，并結合動態特性分選法將電池在同一充放條件下的電壓曲線作為電池分選的指標，分選出一致性較好的電池；

步驟S12、在保證經濟性和可靠性的基礎上，通過串聯和并聯，組成合適的成組連接方式，對容量相近的電池組成電池系統應用于配電網中。

在本發明一實施例中，所述步驟S2中確定梯次利用儲能的安全裕度的實現方式如下：

步驟S21、計算t1～t2時刻動力電池的充放電深度β_bj為

其中P_bj為輸出功率，t1和t2為單體電池j的充放電時間，E_{bj_last}為標稱區域儲能容量極限值；

步驟S22、設動力電池應用于電動汽車充放電次數X次，計算對應的衰減度δ_bj為