[發(fā)明專(zhuān)利]一種直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210154611.6
• 申請(qǐng)日: 2022-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114529084A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青松;李思唯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 童楊益

1.一種基于粒子群算法和二階錐松弛的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法包括通過(guò)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、優(yōu)化成本來(lái)確定最優(yōu)安裝位置和安裝容量。

2.一種基于粒子群算法和二階錐松弛的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:上層采用粒子群算法，優(yōu)化目標(biāo)為直流母線電壓偏差最小，每個(gè)粒子代表一種配置方法，即粒子的維數(shù)和母線數(shù)相同，每一維為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)處電力彈簧的安裝容量；

步驟S2:下層以上層傳遞的安裝位置和安裝容量為已知條件，采用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)衡量對(duì)儲(chǔ)能運(yùn)行的優(yōu)化，結(jié)合電能成本以及投入直流電力彈簧產(chǎn)生的成本和經(jīng)濟(jì)效益，采用大M法和二階錐松弛處理后進(jìn)行最優(yōu)潮流計(jì)算；

步驟S3：確定上層各粒子對(duì)應(yīng)的安裝位置和安裝容量下直流電力彈簧各時(shí)刻的充放電功率，取最大值為額定功率，并將母線電壓反饋至上層用于適應(yīng)度值計(jì)算；

步驟S4：計(jì)算上層各粒子的適應(yīng)度值，更新個(gè)體最優(yōu)和群體最優(yōu)；

步驟S5：更新上層粒子的位置和速度；

步驟S6：重復(fù)步驟S2到S5，直到滿足迭代終止條件；

步驟S7：群體最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的即為最優(yōu)的安裝位置和安裝容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于粒子群算法和二階錐松弛的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃方法所用直流電力彈簧拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為DCES-3。

4.基于權(quán)利要求3所述的直流電力彈簧拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DCES-3，其特征在于，采用如下數(shù)學(xué)模型：

(1)電池平衡模式下，關(guān)鍵負(fù)載各時(shí)刻功率不受系統(tǒng)功率波動(dòng)的影響，等于其實(shí)際所需功率，非關(guān)鍵負(fù)載的功率在其允許的波動(dòng)范圍內(nèi)上下波動(dòng)，直流電力彈簧內(nèi)部?jī)?chǔ)能的充放電功率設(shè)為0，直流電力彈簧通過(guò)控制關(guān)鍵負(fù)載和非關(guān)鍵負(fù)載的功率分配來(lái)實(shí)現(xiàn)荷隨源動(dòng)；

(2)電池放電模式下，非關(guān)鍵負(fù)載功率大小設(shè)為其功率下限，關(guān)鍵負(fù)載的功率等于其實(shí)際所需功率，直流電力彈簧內(nèi)部?jī)?chǔ)能放電以維持關(guān)鍵負(fù)載的供電需求；

(3)在電池充電模式下，非關(guān)鍵負(fù)載功率大小等于其功率上限，關(guān)鍵負(fù)載的功率等于其實(shí)際所需功率，直流電力彈簧內(nèi)部?jī)?chǔ)能存儲(chǔ)剩余電能，若總的供電功率超出安裝節(jié)點(diǎn)處能消耗的最大功率，則棄光。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于：上層模型以直流配電網(wǎng)總的母線電壓偏差最小為目標(biāo)，突出了對(duì)直流配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的優(yōu)化。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，采用儲(chǔ)能的投資運(yùn)行維護(hù)成本來(lái)量化對(duì)儲(chǔ)能運(yùn)行的優(yōu)化，并結(jié)合主網(wǎng)購(gòu)電成本、直流電力彈簧投資運(yùn)行維護(hù)成本、非關(guān)鍵負(fù)載補(bǔ)貼費(fèi)用和對(duì)關(guān)鍵負(fù)載的收費(fèi)在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)因素。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述系統(tǒng)規(guī)劃方法包括季節(jié)因素對(duì)分布式電源和負(fù)荷的影響，以一年為規(guī)劃時(shí)間，將一年劃分為春秋季、夏季、冬季三個(gè)典型場(chǎng)景，綜合考慮各場(chǎng)景下的電壓波動(dòng)和綜合成本。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置投資運(yùn)行維護(hù)成本計(jì)算的表達(dá)式如下：

其中為儲(chǔ)能單位功率投資成本、為儲(chǔ)能單位功率維護(hù)成本，χ_ESS為投資成本折算至每年的折算系數(shù)，和分別為儲(chǔ)能充放電功率，sc為場(chǎng)景編號(hào)，t為對(duì)應(yīng)時(shí)刻，N_ESS為儲(chǔ)能安裝節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合，D_sc為對(duì)應(yīng)場(chǎng)景天數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流電力彈簧系統(tǒng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述直流電力彈簧投資運(yùn)行維護(hù)成本計(jì)算的表達(dá)式如下：

其中為直流電力彈簧單位功率投資成本、為直流電力彈簧單位功率維護(hù)成本，χ_ES為其投資成本折算至每年的折算系數(shù)，和分別為直流電力彈簧充放電功率，N_ES為電力彈簧安裝節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合，D_sc為對(duì)應(yīng)場(chǎng)景天數(shù)。