[發明專利]考慮重要負荷供電的配電網分布式儲能規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 202110579079.8
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113363964B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 劉英英;楊帆;張章;胡源;吳志;張梁;遲福建;王哲;李廣敏;崔榮靖;張雪菲
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/46;H02J9/06
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

本發明涉及考慮重要負荷供電的配電網分布式儲能規劃方法，包括如下步驟：針對實際配電網進行分布式儲能規劃，得到配電網中分布式儲能的規劃目標函數；對獲得的規劃目標函數增加約束條件，所述約束條件包含分布式儲能配置和運行約束、光伏出力約束、配網潮流約束、安全約束和重要負荷可靠供電約束，從而獲得非凸非線性的混合整數規劃模型；采用凸優化方法將混合整數規劃模型處理為混合整數二階錐規劃模型，并對獲得的混合整數二階錐規劃模型進行求解。本發明在保證重要負荷可靠供電的前提下，提升規劃方案經濟性。

技術領域

本發明涉及配電網可靠供電技術領域，特別涉及考慮重要負荷供電的配電網分布式儲能規劃方法及裝置。

背景技術

為適應電網向高質量目標發展，分布式儲能作為增強配電網靈活性、經濟性和可靠性的重要手段，在電網中應用越來越廣泛。目前國內外關于配電網中分布式儲能應用已有相關研究。

現有研究中，大多數文獻都是從經濟性角度對配電網分布式儲能進行規劃，少量文獻考慮了可靠性，但并未建立故障狀態下重要負荷的可靠供電模型。由于配電網內包含光伏電源及分布式儲能設備，在外網故障時，配電網應當有脫離主網，維持內部孤島運行的能力。

因此，基于這些問題，提供能夠同時計及經濟性和可靠性，在保證重要負荷可靠供電的前提下，提升規劃方案經濟性的考慮重要負荷供電的配電網分布式儲能規劃方法及裝置，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供能夠同時計及經濟性和可靠性，在保證重要負荷可靠供電的前提下，提升規劃方案經濟性的考慮重要負荷供電的配電網分布式儲能規劃方法及裝置。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

考慮重要負荷供電的配電網分布式儲能規劃方法，該方法包括如下步驟：

針對實際配電網進行分布式儲能規劃，得到配電網中分布式儲能的規劃目標函數；

對獲得的規劃目標函數增加約束條件，所述約束條件包含分布式儲能配置和運行約束、光伏出力約束、配網潮流約束、安全約束和重要負荷可靠供電約束，從而獲得非凸非線性的混合整數規劃模型；

采用凸優化方法將混合整數規劃模型處理為混合整數二階錐規劃模型，并對獲得的混合整數二階錐規劃模型進行求解。

進一步的，通過局部密度極值聚類的方法對原始場景集進行削減，得到光伏及負荷典型運行場景，每個場景s中典型日天數記為D_s，并且滿足∑D_s＝365；在此基礎上，得到配電網中分布式儲能的規劃目標函數：

C^Year＝C^inv+C^bs+Co^pess (1)

式中，C^Year表示配電網通過等年值計算得到的每年規劃和運行成本，C^inv為分布式儲能投資成本等年值，C^bs為配電網購售電成本，Co^pess為分布式儲能運維成本。

進一步的，所述分布式儲能投資成本C^inv為：

式中，Ω^ESS表示分布式儲能候選節點，r表示儲能的折現率，y表示儲能的運行壽命，p^ress表示儲能的單位投資成本，表示節點i是否安裝分布式儲能的0-1變量，1表示安裝，0表示不安裝，表示節點i的分布式儲能安裝容量；

所述配電網購售電成本C^bs為：