[發(fā)明專利]基于電能替代的綜合園區(qū)風(fēng)光儲系統(tǒng)配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110748423.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113627720B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃媛;楊穎;杜明坤;范馨予;王鏡峣
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 成都時譽(yù)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 田高潔

1.基于電能替代的綜合園區(qū)風(fēng)光儲系統(tǒng)配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，通過上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層根據(jù)自身組成單元的配置，計算風(fēng)光儲系統(tǒng)的配置容量以及風(fēng)光儲系統(tǒng)運(yùn)行周期中的出力上下限，并將計算結(jié)果傳遞至下層配電網(wǎng)層，執(zhí)行步驟S2；

S2，下層配電網(wǎng)層將風(fēng)光儲系統(tǒng)的配置容量以及運(yùn)行周期中的出力上下限作為安裝節(jié)點(diǎn)的功率約束條件，對安裝節(jié)點(diǎn)的傳輸功率進(jìn)行優(yōu)化，并將優(yōu)化結(jié)果傳遞給上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層，其中，風(fēng)光儲系統(tǒng)的配置容量為安裝節(jié)點(diǎn)傳輸功率的上下限，執(zhí)行步驟S3；

S3，上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層根據(jù)下層配電網(wǎng)層的傳輸功率優(yōu)化結(jié)果，求解得各分布式單元的配置容量及出力計劃，得到風(fēng)光儲系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)方法；

所述步驟S1中，上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層根據(jù)自身組成單元的配置，通過混合整數(shù)線性規(guī)劃計算風(fēng)光儲系統(tǒng)的配置容量以及風(fēng)光儲系統(tǒng)運(yùn)行周期中的出力上下限；所述步驟S3中，上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層根據(jù)下層配電網(wǎng)層的傳輸功率優(yōu)化結(jié)果通過混合整數(shù)線性規(guī)劃求解得各分布式單元的配置容量及出力計劃；

所述步驟S1中，上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層的具體模型是以考慮風(fēng)光儲系統(tǒng)投資建設(shè)成本最小為目標(biāo)函數(shù)的風(fēng)光儲系統(tǒng)配置模型，基于價格型需求響應(yīng)機(jī)制，建立一個包含分布式風(fēng)機(jī)、光伏和儲能設(shè)備的風(fēng)光儲系統(tǒng)配置模型，其表達(dá)式為：

式中，F(xiàn)_up表示上層風(fēng)光儲系統(tǒng)的投資建設(shè)總成本；MG表示風(fēng)光儲系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、光伏以及儲能元件；表示風(fēng)光儲系統(tǒng)的投資建設(shè)成本；表示節(jié)點(diǎn)i的風(fēng)光儲系統(tǒng)在t時刻的運(yùn)行維護(hù)成本；表示節(jié)點(diǎn)i在t時刻的購售電費(fèi)用；表示節(jié)點(diǎn)i的風(fēng)光儲系統(tǒng)以及電能替代在t時刻的國家補(bǔ)貼成本；T表示總運(yùn)行時刻數(shù)；t表示運(yùn)行時刻；

所述風(fēng)光儲系統(tǒng)的投資建設(shè)成本式中，C_i為風(fēng)光儲系統(tǒng)中各設(shè)備的單位投資建設(shè)成本，P_i為風(fēng)光儲系統(tǒng)中各設(shè)備的安裝配置容量，B_sal,i表示系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)備功率殘值，Y_i表示系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命，r_0,i表示系統(tǒng)設(shè)備的貼現(xiàn)率；所述節(jié)點(diǎn)i的風(fēng)光儲系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本式中，ω^op為各設(shè)備的單位運(yùn)行維護(hù)成本，為節(jié)點(diǎn)i的風(fēng)光儲系統(tǒng)中各設(shè)備在t時刻的運(yùn)行功率，所述節(jié)點(diǎn)i的購售電費(fèi)用式中，為購電價、為售電價，為系統(tǒng)出售給配電網(wǎng)的電量、為系統(tǒng)從配電網(wǎng)購買的電量；所述風(fēng)光儲系統(tǒng)以及電能替代的國家補(bǔ)貼成本式中，ω^MG,sub為系統(tǒng)清潔能源補(bǔ)貼，為節(jié)點(diǎn)i的風(fēng)光儲系統(tǒng)中各設(shè)備在t時刻的運(yùn)行功率，ω^EES,sub為電能替代補(bǔ)貼，為節(jié)點(diǎn)i在t時刻的電能替代負(fù)荷；

所述上層風(fēng)光儲系統(tǒng)配置層的具體模型的約束條件為：系統(tǒng)運(yùn)行功率平衡約束、儲能設(shè)備性能約束和安裝節(jié)點(diǎn)傳輸功率約束；

所述步驟S2中，下層配電網(wǎng)層的具體模型是以考慮網(wǎng)絡(luò)損耗、電壓偏移以及功率波動最小為目標(biāo)函數(shù)的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)模型，其表達(dá)式為：

式中，F(xiàn)₁為總運(yùn)行周期內(nèi)系統(tǒng)的總網(wǎng)損之和；F₂為電壓偏移目標(biāo)，以各節(jié)點(diǎn)電壓與額定電壓的平方差絕對值之和表示；F₃為安裝節(jié)點(diǎn)處的傳輸功率波動指標(biāo)；T為總運(yùn)行時刻數(shù)；N為配電網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)數(shù)；v(i)為支路首端為節(jié)點(diǎn)i的末端節(jié)點(diǎn)集合；I_ij,t為支路ij的電流；r_ij為支路ij的電阻；U_i,t為節(jié)點(diǎn)i的電壓，U_e為額定電壓；Ω_MG為公共節(jié)點(diǎn)的集合；為安裝節(jié)點(diǎn)的傳輸功率；為運(yùn)行周期內(nèi)安裝節(jié)點(diǎn)的傳輸功率平均值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電能替代的綜合園區(qū)風(fēng)光儲系統(tǒng)配置方法，其特征在于，所述步驟S2中，下層配電網(wǎng)層將風(fēng)光儲系統(tǒng)的配置容量以及運(yùn)行周期中的出力上下限作為安裝節(jié)點(diǎn)的功率約束條件，使用二階錐松弛潮流，從網(wǎng)損最低、電壓偏移最小以及功率波動最小3個方面考慮對安裝節(jié)點(diǎn)的傳輸功率進(jìn)行優(yōu)化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電能替代的綜合園區(qū)風(fēng)光儲系統(tǒng)配置方法，其特征在于，所述下層配電網(wǎng)層的具體模型的約束條件為：配網(wǎng)潮流約束、節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束、支路電流約束和安裝節(jié)點(diǎn)傳輸功率約束。