[發明專利]面向災后供電恢復的移動式儲能車應急調度及評估方法

在審

• 申請號: 202211283074.1
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN116154823A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張雪松;林達;趙波;汪湘晉;唐雅潔;戴哲仁
• 申請（專利權）人: 國網浙江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;H02J3/06;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種面向災后供電恢復的移動式儲能車應急調度及評估方法。本發明采用的技術方案為：基于圖論構建路網模型，采用路徑搜索算法求解災后移動式儲能車應急最短路徑；建立考慮模糊機會約束的移動式儲能車多點優化調度模型，確定移動式儲能車應急調度策略；基于移動式儲能車的應急調度策略，建立多輛移動式儲能車并聯協調優化模型，調用gurobi求解器，確定災害節點處多輛移動式儲能車的輸出功率分配情況；建立負荷恢復能力綜合評估模型。本發明針對配電網發生極端災害場景，提供了一種合理的移動式儲能車應急調度策略和能量協調優化方法，能夠有效提升配電網應急狀態下的負荷供電恢復能力，優化配電網彈性供電。

技術領域

本發明涉及配電網移動式儲能車調度領域，具體地說是一種面向災后供電恢復的移動式儲能車應急調度及評估方法。

背景技術

隨著極端自然災害高頻發生、可再生能源的大量接入，主動配電網在實際運行中受到的各類型的沖擊和擾動增多。移動式儲能車由于其靈活性強、響應速度快等特點，廣泛應用于城市、山區和丘陵等地帶，為配電網常態運行提供良好的支撐特性。同時在配電網發生極端災害場景下，比如風雪、暴雨、風沙等，作為應急電源覆蓋故障區域，為失電用戶進行不間斷供電，提升配電網應急狀態下的負荷供電恢復能力，優化配電網彈性供電。

當前，已有學者針對移動式儲能車作為應急電源應用場景做了大量研究，但大多側重于防災應急規劃領域。實際配電網運行狀態中，發生故障和自然災害的概率極低，導致移動式儲能車配置方案無法兼顧可靠性和經濟性需求，且針對災后的負荷供電能力恢復，缺少合理的應急調度策略和能量協調優化方法。

發明內容

為克服上述現有方法存在的不足之處，本發明提出一種面向災后供電恢復的移動式儲能車應急調度及評估方法，該方法以配電網發生極端災害場景下，移動式儲能車作為應急電源為重要失電負荷進行不間斷供電為背景，提出移動式儲能車多點調度策略，進一步針對某災害節點的多輛移動式儲能車，提出應急能量并聯協調優化方法；本發明在盡可能短的調配時間內覆蓋重要失電用戶，極大程度減小恢復供電周期，同時兼顧調度經濟性需求，實現多輛移動式儲能車輸出功率的協調分配，有效提升配電網應急狀態下的負荷供電恢復能力，優化配電網彈性供電。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：面向災后供電恢復的移動式儲能車應急調度及評估方法，其包括：

步驟1)，基于圖論構建路網模型，采用路徑搜索算法求解災后移動式儲能車應急最短路徑；

步驟2)，建立考慮模糊機會約束的移動式儲能車多點優化調度模型，確定移動式儲能車應急調度策略，利用清晰等價類轉換方法簡化模型，并采用CPLEX求解器求解；

步驟3)，針對“多對一”的并聯供電場景，在保障重要失電用戶不間斷供電的情況下，基于步驟2)的移動式儲能車應急調度策略，以彌補停電損失最大和剩余電量最小為優化目標，建立多輛移動式儲能車并聯協調優化模型，調用gurobi求解器，確定災害節點處多輛移動式儲能車的輸出功率分配情況；

步驟4)，針對所述移動式儲能車應急調度策略、多輛移動式儲能車的輸出功率分配情況，選取移動式儲能車作為應急電源的負荷恢復能力的評估指標，建立負荷恢復能力綜合評估模型，對不同場景下災后負荷恢復能力進行評估分析。

本發明首先在極端災害場景下，基于移動式儲能車和充換電站分布情況，考慮不同路況和移動式儲能車行駛速度差異性，根據圖論構建路網模型；其次，考慮路況、天氣等因素導致的不確定性，建立考慮模糊機會約束的移動式儲能車多點優化調度模型，確定不同場景下移動式儲能車的最優應急路徑；然后，基于移動式儲能車的調度結果，提出移動式儲能車能量協調優化方法，針對“多對一”的并聯供電場景，建立移動式儲能車并聯協調優化模型，實現多輛移動式儲能車間的功率分配；最后，選取移動式儲能車作為應急電源的負荷恢復能力的評估指標，建立負荷恢復能力綜合評估模型，對不同場景下移動式儲能車的災后負荷恢復能力進行評估分析。

進一步地，所述的步驟1)包括：