一种多场景配电网储能配置方法技术

本发明专利技术公开了一种多场景配电网储能配置方法，包括：获取配电网中新能源的历史数据，构建对应的分段分布函数，并得到第一出力样本；将第一出力样本划分为多个子区间，分别对多个子区间的第一出力样本进行离散化，统计离散化结果在对应子区间的频数，得到出现概率；将第一离散化结果和第二离散化结果进行组合，得到新能源电源的第二出力样本，并将第一出现概率和第二出现概率进行结合，得到新能源电源的第三出现概率；根据第二出力样本和第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，并对储能优化配置模型进行求解，以使根据得到的设备选址结果和储能设备定容结果进行配电网储能配置；能够提高多场景配电网的储能配置准确度。能够提高多场景配电网的储能配置准确度。能够提高多场景配电网的储能配置准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种多场景配电网储能配置方法


[0001]本专利技术涉及电气工程
，尤其涉及一种多场景配电网储能配置方法。

技术介绍

[0002]配电网位于电力系统的末端，是连接电网与用户的重要环节。随着我国经济社会的高速发展，一方面，配电网的接入用户增加、覆盖范围扩大，在电力系统中发挥着越来越重要的作用；另一方面，配电网中接入了大量以风电场、光伏电站为代表的新能源电源，其出力具有随机性、波动性、弱调节性，为配电网的经济安全运行带来了诸如弃风弃光、调峰调频、功角稳定与电压稳定等一系列挑战。目前，随着新型电力系统的迅速发展、新能源电源的高比例配置，传统的电网设施已无法解决日益增长的用户需求问题和日益复杂的系统稳定性问题。
[0003]为平抑新能源电源出力的随机性与波动性，可在配电网中配置调节能力强、响应速度快的储能设备。通过配置储能设备，可以在新能源电源出力较低时补足电源缺口、在新能源电源出力较高时充当可控负荷，有效调控配电网的潮流分布，提高配电网运行的安全性与经济性，是解决大规模新能源并网的有效方法之一。在配电网中配置储能设备的难点之一在于储能设备的规划，包括储能设备的优化选址与优化定容两方面问题。通过优化储能设备的配置位置与配置容量，不仅可以降低配电网的运行成本，还能提高配电网运行的可靠性。
[0004]对于储能设备的选址定容问题，现有研究还存在许多问题。首先，现有研究大多将新能源电源用其平均出力建模为发电机节点或恒功率节点，并未充分考虑新能源电源出力的随机性，新能源电源的建模较为粗糙；其次，现有研究大多仅将最小化储能设备配置成本作为配置目标，未考虑配电网运行过程中产生的网损成本和弃风、弃光成本，且不易根据不同场景的需求灵活切换配置目标，配置目标单一且不易切换；再次，选址问题为0
‑
1整数规划问题，定容问题为连续规划问题，现有研究的求解方法常出现收敛性差、计算速度慢的问题，特别是其中需要进行的大量配电网潮流计算，在配电网规模较大时会占用相当长的计算时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种多场景配电网储能配置方法，能够提高多场景配电网的储能配置准确度。
[0006]本专利技术提供的一种多场景配电网储能配置方法，包括：获取配电网中新能源的历史数据，并根据构建所述历史数据对应的分段分布函数，得到所述分段分布函数的第一出力样本；
[0007]将所述第一出力样本划分为多个子区间，分别对多个子区间的第一出力样本进行离散化，得到对应的离散化结果；其中，所述离散化结果包括：风电场的第一离散化结果和光伏电站的第二离散化结果；
[0008]统计离散化结果在对应子区间的频数，对应得到离散化结果的出现概率；其中，所述出现概率包括：风电场的第一出现概率和光伏电站的第二出现概率；
[0009]将所述第一离散化结果和所述第二离散化结果进行组合，得到新能源电源的第二出力样本，并将所述第一出现概率和所述第二出现概率进行结合，得到所述新能源电源的第三出现概率；
[0010]根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，并对所述储能优化配置模型进行求解，得到储能设备选址结果和储能设备定容结果，以使根据所述设备选址结果和所述储能设备定容结果进行配电网储能配置。
[0011]本专利技术采用根据多场景的配电网的历史数据，建立分段的分布函数，能够更加贴近真实场景和符合历史数据的变化趋势，从而提高根据分段分布函数进行储能配置的准确度；并且，将出力样本划分为多个子区间，对每个子区间的出力样本进行离散化处理，得到多个典型的离散化结果，用离散化结果和其出现概率表征典型的出力样本，并将风电场的离散化结果和光伏电场的离散化结果进行组合，将风电场的出现概率和光伏电站的出现概率进行结合，从而便于对包含风电场和光伏电站的多场景的配电网进行储能优化配置的求解，进而提高多场景配电网的储能配置准确度。
[0012]进一步，所述将所述第一出力样本划分为多个子区间，分别对多个子区间的第一出力样本进行离散化，得到对应的离散化结果；其中，所述第一出力样本包括风电场的第一子出力样本和光伏电站的第二子出力样本，具体为：
[0013]分别将所述第一子出力样本的第一出力区间和所述第二子出力样本的第二出力区间均匀划分为多个子区间，对应得到所述第一子出力样本的多个第一子区间和所述第二子出力样本的多个第二子区间；
[0014]分别获取多个第一子区间和多个第二子区间的中间值，将每个子区间的中间值作为该子区间的离散化结果，对应得到所述第一子出力样本对应的第一离散化结果和所述第二子出力样本对应的第二离散化结果。
[0015]进一步，所述统计离散化结果在对应子区间的频数，对应得到离散化结果的出现概率，包括：
[0016]分别统计所述第一离散化结果和所述第二离散化结果在对应子区间的频数，得到所述第一离散化结果对应的第一频数和所述第二离散化结果的第二频数；
[0017]分别根据所述第一频数和所述第二频数，将所述第一离散化结果在对应子区间的频率作为第一出现概率，并将所述第二离散化结果在对应子区间的频率作为第二出现概率。
[0018]进一步，所述根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，包括：
[0019]根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立以最小化总成本的带权重的储能优化配置模型；其中，所述总成本包括：网损成本、弃风成本、弃光成本和储能设备配置成本。
[0020]本专利技术采用综合网损成本、弃风成本、弃光成本和储能设备配置成本因素，建立配电网的最小化总成本的带权重的储能优化配置模型，便于通过对权重的调节，实现不同场景下优化目标的切换，从而能够适应多种不同网损成本、弃风成本、弃光成本和储能设备配
置成本结构的储能优化配置模型，进而提高储能配置的适用性。
[0021]进一步，所述根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，还包括：建立所述储能优化配置模型的约束模型；其中，所述约束模型包括：潮流约束、节点电压约束、支路功率约束和储能设备数量约束；具体地，
[0022]根据第二出力样本数、配电网的节点数，以及节点的有用功率、无用功率、电压幅值、电压相角和导纳矩阵元素的实部和虚部，建立所述潮流约束；
[0023]根据所述第二出力样本数、配电网的节点数，以及所述节点的最大允许电压幅值和最小允许电压幅值，建立所述节点电压约束；
[0024]根据所述第二出力样本数、配电网的支路数、支路上最大允许传输功率，以及节点的有用功率、无用功率，建立所述支路功率约束；
[0025]根据配电网的最大允许接入的储能设备总数和节点的储能设备配置决策，建立储能设备数量约束；其中，所述储能设备配置决策包括在节点处配置储能设备或者不配置储能设备。
[0026]进一步，所述对所述储能优化配置模型进行求解，得到储能设备选址结果和储能设备定容结果，包括：
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多场景配电网储能配置方法，其特征在于，包括：获取配电网中新能源的历史数据，并根据构建所述历史数据对应的分段分布函数，得到所述分段分布函数的第一出力样本；将所述第一出力样本划分为多个子区间，分别对多个子区间的第一出力样本进行离散化，得到对应的离散化结果；其中，所述离散化结果包括：风电场的第一离散化结果和光伏电站的第二离散化结果；统计离散化结果在对应子区间的频数，对应得到离散化结果的出现概率；其中，所述出现概率包括：风电场的第一出现概率和光伏电站的第二出现概率；将所述第一离散化结果和所述第二离散化结果进行组合，得到新能源电源的第二出力样本，并将所述第一出现概率和所述第二出现概率进行结合，得到所述新能源电源的第三出现概率；根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，并对所述储能优化配置模型进行求解，得到储能设备选址结果和储能设备定容结果，以使根据所述设备选址结果和所述储能设备定容结果进行配电网储能配置。2.如权利要求1所述的多场景配电网储能配置方法，其特征在于，所述将所述第一出力样本划分为多个子区间，分别对多个子区间的第一出力样本进行离散化，得到对应的离散化结果；其中，所述第一出力样本包括风电场的第一子出力样本和光伏电站的第二子出力样本，具体为：分别将所述第一子出力样本的第一出力区间和所述第二子出力样本的第二出力区间均匀划分为多个子区间，对应得到所述第一子出力样本的多个第一子区间和所述第二子出力样本的多个第二子区间；分别获取多个第一子区间和多个第二子区间的中间值，将每个子区间的中间值作为该子区间的离散化结果，对应得到所述第一子出力样本对应的第一离散化结果和所述第二子出力样本对应的第二离散化结果。3.如权利要求2所述的多场景配电网储能配置方法，其特征在于，所述统计离散化结果在对应子区间的频数，对应得到离散化结果的出现概率，包括：分别统计所述第一离散化结果和所述第二离散化结果在对应子区间的频数，得到所述第一离散化结果对应的第一频数和所述第二离散化结果的第二频数；分别根据所述第一频数和所述第二频数，将所述第一离散化结果在对应子区间的频率作为第一出现概率，并将所述第二离散化结果在对应子区间的频率作为第二出现概率。4.如权利要求1所述的多场景配电网储能配置方法，其特征在于，所述根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，包括：根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立以最小化总成本的带权重的储能优化配置模型；其中，所述总成本包括：网损成本、弃风成本、弃光成本和储能设备配置成本。5.如权利要求4所述的多场景配电网储能配置方法，其特征在于，所述根据所述第二出力样本和所述第三出现概率，建立配电网的储能优化配置模型，还包括：建立所述储能优化配置模...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢平平，杨银国，李更丰，陆秋瑜，荣浩宇，朱誉，别朝红，闫斌杰，赵帅，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：