一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法。解决新能源接入电网带来波动性和不确定，对电网造成安全性和稳定性造成影响的问题。包括获取预测负荷数据、现场参数信息；对含有时间的参量进行离散化处理；以网络损耗最低为目标建立目标函数，建立约束条件，构建系统优化调度模型，求解模型获取最优调度结果，进行系统调度。本发明专利技术根据获取参数的信息和电力负荷的历史数据，使用线性回归预测法进行当日的电力负荷预测，并考虑系统最优调度模型的相关约束，在不改变用户用电行为和电力系统安全运行的前提条件下，获得目标函数更优的储能系统优化调度模型，减小了整个配电网的网络损耗，提高了配电网运行的经济性与安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法


[0001]本专利技术涉及电网调度
，尤其是涉及一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法。

技术介绍

[0002]随着传统能源运营模式造成的能源危机和环境污染问题越来越严重，发展清洁能源已成为当下社会的必然选择，由此造成各种清洁可控的新能源大量接入电网，但是同时也带来了新能源的波动性和不确定性的问题，给电网安全性和稳定性造成很大的影响。
[0003]在应对大量清洁能源接入电网的过程中，如何保障电力系统可靠、稳定运行是重中之重。储能系统是减小新能源波动的重要手段，储能系统的快速充放电特性可以平滑新能源发电的功率波动，降低电网可控单元的功率调节频率。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要是解决新能源接入电网带来波动性和不确定，对电网造成安全性和稳定性造成影响的问题，提供了一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，包括以下步骤：
[0006]S1.根据配电网结构拓扑及用户历史用电负荷数据，获取预测负荷数据；
[0007]S2.获取现场参数信息；
[0008]S3.根据获取的预测负荷数据、现场参数信息对含有时间的参量进行离散化处理；
[0009]S4.以系统在控制储能系统时网络损耗最低为目标建立目标函数，建立约束条件，共同构建系统优化调度模型，求解模型获取最优调度结果；
[0010]S5根据最优调度结果进行系统调度。
[0011]本专利技术能面向未来配电网的发展趋势，根据获取参数的信息和电力负荷的历史数据，使用线性回归预测法进行当日的电力负荷预测，并考虑配电网双层相互作用的储能系统最优调度模型的相关约束，在不改变用户用电行为和电力系统安全运行的前提条件下，获得了目标函数更优的储能系统优化调度模型，减小了整个配电网的网络损耗，提高了配电网运行的经济性与安全性。
[0012]作为一种优选方案，所述获取预测负荷数据过程包括：
[0013]根据用户历史用电负荷数据建立预测模型，获取当天区域内拓扑节点实时负荷大小。
[0014]作为一种优选方案，所述现场参数信息包括系统额定电压、下层变电站出口功率、各光伏电站的输出功率、各风电机组的输出功率、各储能电站的容量及输出功率和系统负荷在不同时间的关系曲线。
[0015]作为一种优选方案，所述的对含有时间的参量进行离散化处理具体包括：
[0016]将一日总时长按照时间步长划分为t个时间段，每个时间段的起始时间记为该时
间段对应的起始时刻，时间段的长度为时间步长；
[0017]将拓扑网络节点实时负荷大小按照时刻进行取值。
[0018]作为一种优选方案，建立的目标函数为：
[0019][0020]其中ij是线路的指数，t是时间段的指数，i是母线的指数，是配电网支路集合，是模型优化的时间周期，r
ij
是支路ij的电阻，PL
ij,t
是支路ij在时间段t内的有功功率，QL
ij,t
是支路ij在时间段t内的无功功率，U
N
是母线i在时间段t内的额定电压值。
[0021]作为一种优选方案，建立约束条件包括配电网运行约束、配电网安全运行约束、储能系统运行约束和下层变电站输出功率约束。
[0022]作为一种优选方案，所述的配电网运行约束包括：
[0023]1)线路有功功率约束：
[0024][0025][0026]其中，i,j,k为总线编号，ij和jk表示线路ij和jk，是配电网支路集合，是配电网的总线集合，是模型优化的时间周期，PL
jk,t
是支路jk在时间段t内的有功功率，PL
ij,t
是支路ij在时间段t内的有功功率，P
j,t
是时间段t内总线j的有功功率，为连接到节点j的储能系统在时间段t内的有功需求，为连接到节点j的时间段t内太阳光电的有功功率输出值，为连接到节点j的时间段t内风力涡轮机的有功功率输出；
[0027]2)线路无功功率约束：
[0028][0029]其中，i,j,k为总线编号，ij和jk表示线路ij和jk，是配电网支路集合，是配电网的总线集合，是模型优化的时间周期，QL
jk,t
是支路jk在时间段t内的无功功率，QL
ij,t
是支路ij在时间段t内的无功功率，Q
j,t
是时间段t内总线j的无功功率，为连接到节点j的时间段t内风力涡轮机的无功功率输出；
[0030]3)线路电压降约束：
[0031][0032][0033]其中，i,j为总线编号，ij表示支路ij，是配电网支路集合，是配电网的总线集合，是模型优化的时间周期，U
i,t
是母线i在时间段t内的电压幅值，U
j,t
是母线j在时间段t内的电压幅值，r
ij
是支路ij的电阻，x
ij
是支路ij的电抗，PL
ij,t
是支路ij在时间段t内的有功功率，QL
ij,t
是支路ij在时间段t内的无功功率，U
N
为配电网的额定电压值。
[0034]作为一种优选方案，所述的配电网安全运行约束包括：
[0035]1)节点电压赋值上下限约束：
[0036][0037]其中是配电网的总线集合，U
min
是电压幅值在时间段t内的最小值，U
max
是电压幅值在时间段t内的最大值；
[0038]2)配电网最大传输容量约束：
[0039][0040]其中系数α
ω
、β
ω
、γ
ω
可通过配电网线路最大传输容量求得，PL
ij,t
是支路ij在时间段t内的有功功率，QL
ij,t
是支路ij在时间段t内的无功功率。
[0041]作为一种优选方案，所述的储能系统运行约束包括：
[0042]1)储能系统荷电状态约束：
[0043][0044]其中e是储能系统的指数，是储能系统的集合，是模型优化的时间周期，是储能系统e在在时间段t内的充电符号，是储能系统e在在时间段t内的充电符号，是储能系统e的初始荷电状态，μ
ESS
是储能系统的充放电效率，是储能系统e的额定功率；
[0045]2)储能系统充放电总量保持不变：
[0046][0047]其中e是储能系统的指数，是储能系统的集合，是模型优化的时间周期，是储能系统e在时间段t内的充电标记，储能系统e在时间段t内的放电标记；
[0048]3)储能系统的荷电状态在合理范围内的约束：
[0049][0050]其中e是储能系统的指数，是储能系统的集合，是模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.根据配电网结构拓扑及用户历史用电负荷数据，获取预测负荷数据；S2.获取现场参数信息；S3.根据获取的预测负荷数据、现场参数信息对含有时间的参量进行离散化处理；S4.以系统在控制储能系统时网络损耗最低为目标建立目标函数，建立约束条件，共同构建系统优化调度模型，求解模型获取最优调度结果；S5根据最优调度结果进行系统调度。2.根据权利要求1所述的一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征是所述获取预测负荷数据过程包括：根据用户历史用电负荷数据建立预测模型，获取当天区域内拓扑节点实时负荷大小。3.根据权利要求1所述的一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征是所述现场参数信息包括系统额定电压、下层变电站出口功率、各光伏电站的输出功率、各风电机组的输出功率、各储能电站的容量及输出功率和系统负荷在不同时间的关系曲线。4.根据权利要求1或2或3所述的一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征是所述的对含有时间的参量进行离散化处理具体包括：将一日总时长按照时间步长划分为t个时间段，每个时间段的起始时间记为该时间段对应的起始时刻，时间段的长度为时间步长；将拓扑网络节点实时负荷大小按照时刻进行取值。5.根据权利要求4所述的一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征是建立的目标函数为：其中ij是线路的指数，t是时间段的指数，i是母线的指数，是配电网支路集合，是模型优化的时间周期，r
ij
是支路ij的电阻，PL
ij,t
是支路ij在时间段t内的有功功率，QL
ij,t
是支路ij在时间段t内的无功功率，U
N
是母线i在时间段t内的额定电压值。6.根据权利要求1或2或3所述的一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征是建立约束条件包括配电网运行约束、配电网安全运行约束、储能系统运行约束和下层变电站输出功率约束。7.根据权利要求6所述的一种考虑配电网双层交互的储能系统优化调度方法，其特征是所述的配电网运行约束包括：1)线路有功功率约束：其中，i,j,k为总线编号，ij和jk表示线路ij和jk，是配电网支路集合，是配电网的总线集合，是模型优化的时间周期，PL
jk,t
是支路jk在时间段t内的有功功率，PL
ij,t
是支路ij在时间段t内的有功功率，P
j,t
是时间段t内总线j的有功功率，为连接到节点j的储
能系统在时间段t内的有功需求，为连接到节点j的时间段t内太阳光电的有功功率输出值，为连接到节点j的时间段t内风力涡轮机的有功功率输出；2)线路无功功率约束：其中，i,j,k为总线编号，ij和jk表示线路ij和jk，是配电网支路集合，是配电网的总线集合，是模型优化的时间周期，QL
jk,t
是支路jk在时间段t内的无功功率，QL
ij,t
是支路ij在时间段t内的无功功率，Q
j,t
是时间段t内总线j的无功功率，为连接到节点j的时间段t内风力涡轮机的无功功率输出；3)线路电压降约束：其中，i,j为总线...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯宝宇，郑樟磊，华晓，黄炎阶，吴蓉，俞阳，郑辉，周慧忠，吴昌，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司衢州供电公司，
类型：发明
国别省市：