[發明專利]一種計及負荷不確定性的儲能系統容量規劃方法及裝置

在審

• 申請號: 202310497433.1
• 申請日: 2023-05-05
• 公開（公告）號: CN116544976A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 賈俊;楊旎;尤嫻;蔣國雷;張澤;鞠玲
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司泰州供電分公司;國網江蘇省電力有限公司;東南大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/32;G06Q10/067;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 沈威

本發明公開了一種計及負荷不確定性的儲能系統容量規劃方法及裝置，方法包括：根據儲能系統的成本數據和收益數據，建立儲能系統成本模型；根據待規劃區域的配電網拓撲結構以及電壓數據，建立配電網節點電壓偏差模型和有功網絡損耗成本模型；根據配電網接入儲能系統后的負荷數據建立計及負荷不確定性的儲能系統出力模型；根據儲能系統成本模型、配電網節點電壓偏差模型、有功網絡損耗成本模型以及儲能系統出力模型，建立儲能系統容量優化模型；以儲能系統的額定功率容量和額定能量容量為優化變量，求解儲能系統容量優化模型。本發明可以在提高配電網電能質量的同時確保儲能運行經濟性，同時可以滿足儲能出力優化對于負荷不確定性的考慮。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，尤其涉及一種計及負荷不確定性的儲能系統容量規劃方法及裝置。

背景技術

隨著新能源發電在電力系統中的廣泛應用以及電網負荷逐年增長并表現出多樣性的特點，儲能因其功率能量雙向流動、響應速度快等特點在并網方面得到快速發展。負荷種類的多樣性及其不確定性會造成電網電壓波動、諧波污染等問題，嚴重降低電網電能質量，儲能系統的接入可以平抑負荷波動，實現削峰填谷，能夠有效提高配電網電能質量。

CN101877487A公開一種用于平衡電網負荷的電池儲能電站和方法，所述電池儲能電站用于平衡電網負荷，其中，該電站包括：電池陣列；充電系統，該充電系統用于利用電網的電能對所述電池陣列充電；逆變系統，該逆變系統用于將電池陣列的電能輸入到電網；以及監控系統，用于檢測電網的負荷、頻率和相位，并當所述負荷小于預定值時，控制充電系統對電池陣列進行充電；當所述負荷大于或等于預定值時，控制所述逆變系統將電池陣列的電能以與電網的頻率和相位相同步的方式輸入到電網，所述預定值小于或等于電網的容量。其電池儲能電站以及平衡電網負荷的方法雖然可以有效地平衡電網負荷，解決現有的電網在用電高峰時段無法滿足用電需求的問題。

但儲能電站或儲能系統所配置的容量會影響其在配電網中作用的發揮，同時也會影響儲能系統的建設成本進而影響整個項目的經濟效益，配置過程中需要將儲能系統的運行策略與實際負荷相結合，但實際負荷往往具有不確定性。

發明內容

本發明提供了一種計及負荷不確定性的儲能系統容量規劃方法及裝置。可以在提高配電網電能質量的同時確保儲能運行經濟性，同時可以滿足儲能出力優化對于負荷不確定性的考慮。

第一方面，本發明提供一種計及負荷不確定性的儲能系統容量規劃方法，包括：

根據儲能系統的成本數據和收益數據，建立儲能系統成本模型；

根據待規劃區域的配電網拓撲結構以及電壓數據，建立配電網節點電壓偏差模型和有功網絡損耗成本模型；

根據配電網接入儲能系統后的負荷數據建立計及負荷不確定性的儲能系統出力模型；

根據所述儲能系統成本模型、配電網節點電壓偏差模型、有功網絡損耗成本模型以及儲能系統出力模型，建立儲能系統容量優化模型，并確定約束條件；

以儲能系統的額定功率容量和額定能量容量為優化變量，采用分布魯棒法求解所述儲能系統容量優化模型，輸出最優解。

進一步的，所述儲能系統的成本數據包括對儲能系統的投資成本和運行維護成本，所述收益數據包括峰谷電價收益；所述儲能系統成本模型如下所示：

BM＝G₁+G₂-G₃；

其中，G₁表示對儲能系統的投資成本，G₂表示儲能系統的運行維護成本，G₃表示峰谷電價收益，BM表示全生命周期成本。

進一步的，所述配電網節點電壓偏差模型如下所示：