考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法及系统技术方案

本发明专利技术属于新能源及节能技术领域，具体公开了一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法及系统

【技术实现步骤摘要】
考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法及系统


[0001]本专利技术属于新能源及节能
，具体涉及一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法及系统
。

技术介绍

[0002]负荷不确定性对农村电网的影响是显著的；负荷的不确定性使得农村电网规划和投资变得困难
。
如果负荷不稳定或难以预测，会导致农村地区的电网基础设施无法得到有效发展和改善
。
同时负荷的不确定性给农村电网的运营带来困难；波动可能导致电网运营商难以进行成本估算和预算规划；影响电网的可持续性
。
此外，不确定的负荷会对农村地区的能源调度产生影响
。
农村地区通常面临能源供应不足的挑战，因此能源调度至关重要
。
然而，如果负荷不确定，会面临难以确定可行的能源发展路径和政策方向的困境
。
稳定的负荷对农村地区的发展至关重要
。
[0003]综上所述，负荷不确定性对农村电网的影响是多方面的，包括经济可行性
、
运营挑战
、
能源规划和农村发展
。
稳定和可控可利用的负荷是促进农村电网可持续发展的重要因素
。
[0004]目前负荷仍然存在一定的不确定性；市场供需波动
、
能源价格波动以及政府政策调整等因素都可能导致负荷的不稳定性，这对农村电网和储能产业带来了一定影响
。
[0005]同时，农村地区普遍存在电网供电能力不足
、
>电网老化
、
电网设施滞后等问题
。
农村电网规模相对较小，电力需求相对较低，而且由于农村地区经济条件和用电特点的差异，电网建设和运营成本较高
。
这些因素制约了农村电网的发展，导致供电不稳定
、
电网负荷不平衡等问题
。
总而言之，当前中国农村电网和储能面临着负荷不确定性以及供电不稳定等挑战
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法及系统，以解决目前农村电网和储能面临着负荷不确定性及供电不稳定的问题
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法，包括：
[0009]获取系统数据，根据系统数据确定目标函数和约束条件；
[0010]基于目标函数和约束条件，构建
DRO
－
CVaR
模型；
[0011]求解
DRO
－
CVaR
模型，获得最优解；
[0012]根据最优解，对农村地区储能系统进行控制
。
[0013]进一步的，所述目标函数为购电和发电成本之和最小：
[0014]F(y
，
λ
)
＝
P
T
λ
+
ξ
(P
G
)
[0015]式中，
y
＝
[P
；
θ
]为包含所有决策变量的决策向量，
P
为系统购电量，
θ
为系统相角，
λ
为系统购电电价；
[0016]单位燃料成本
ξ
(P)
为：
[0017][0018]式中，
P
G
为发电机发电量；
i
为单位数；
S
G
为单位数的合集；
t
为时间段；
S
TP
为时间段合集；为表示燃气轮机的实时输出功率；
[0019]单元
i
的生产成本可以表示为二次函数
f
i
(
·
)
，为：
[0020]f
i
(
·
)
＝
a
i
+b
i
(
·
)+c
i
(
·
)2[0021]将其分段线性化，得到：
[0022][0023]式中：
z
i
，
t
为生产成本的松弛形式；
c
i
为分段内的二次项系数；
p
i
，
l
为分段的功率端点值；
b
i
为分段内的常数系数；
a
i
为分段内的一次项系数
。
[0024]进一步的，所述约束条件包括燃气轮机约束
、
功率平衡约束以及储能装置运行约束；
[0025]燃气轮机约束：
[0026]燃气轮机的额定容量
、
燃气轮机最大和最小技术出力
、
固有爬坡率多项技术参数共同影响燃气轮机的出力，约束条件如下：
[0027][0028][0029][0030]式中，表示燃气轮机的最大出力；
P
iG
表示燃气轮机的最小出力；表示燃气轮机的实时输出功率；
P
iG
，
up
表示燃气轮机的上爬坡率；
P
iG
，
down
表示燃气轮机的下爬坡率；
[0031]功率平衡约束如下：
[0032][0033][0034]θ
i
，
t
＝0[0035]式中，表示线路的最大功率传输能力；表示储能装置的实时充电功
率；表示储能装置的实时放电功率；表示储能装置的充电效率；表示储能装置的放电效率；表示系统的功率需求量；
B
ij
表示节点间的导纳值；
θ
j
，
t
表示节点
j
相角；
s
B
表示节点的集合；
j
表示节点编号；
X
ij
表示节点间的电抗值；
θ
i
，
t
表示节点
i
相角；
[0036]储能装置约束：
[0037]储能装置受到的约束主要是容量
、
荷电状态以及充
/
放电速度，约束条件如下：
[0038][0039]E
ess
，
t
＝
E
ess
，0[0040][0041][0042][0043][0044]式中，
E
ess
，
t
表示储能装置当前时刻的电量；
E
ess
，0表示储能装置初始时刻的荷电状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法，其特征在于，包括：获取系统数据，根据系统数据确定目标函数和约束条件；基于目标函数和约束条件，构建
DRO
‑
CVaR
模型；求解
DRO
‑
CVaR
模型，获得最优解；根据最优解，对农村地区储能系统进行控制
。2.
根据权利要求1所述的一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法，其特征在于，所述目标函数为购电和发电成本之和最小：
F(y,
λ
)
＝
P
T
λ
+
ξ
(P
G
)
式中，
y
＝
[P
；
θ
]
为包含所有决策变量的决策向量，
P
为系统购电量，
θ
为系统相角，
λ
为系统购电电价；单位燃料成本
ξ
(P)
为：式中，
P
G
为发电机发电量；
i
为单位数；
S
G
为单位数的合集；
t
为时间段；
S
TP
为时间段合集；
P
i,tG
为表示燃气轮机的实时输出功率；单元
i
的生产成本可以表示为二次函数
f
i
(
·
)
，为：
f
i
(
·
)
＝
a
i
+b
i
(
·
)+c
i
(
·
)2将其分段线性化，得到：式中：
z
i,t
为生产成本的松弛形式；
c
i
为分段内的二次项系数；
p
i,l
为分段的功率端点值；
b
i
为分段内的常数系数；
a
i
为分段内的一次项系数
。3.
根据权利要求1所述的一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法，其特征在于，所述约束条件包括燃气轮机约束
、
功率平衡约束以及储能装置运行约束；燃气轮机约束：燃气轮机的额定容量
、
燃气轮机最大和最小技术出力
、
固有爬坡率多项技术参数共同影响燃气轮机的出力，约束条件如下：影响燃气轮机的出力，约束条件如下：影响燃气轮机的出力，约束条件如下：式中，表示燃气轮机的最大出力；
P
iG
表示燃气轮机的最小出力；表示燃气轮机的实时输出功率；
P
iG,up
表示燃气轮机的上爬坡率；
P
iG,down
表示燃气轮机的下爬坡率；功率平衡约束如下：
θ
i,t
＝0式中，表示线路的最大功率传输能力；表示储能装置的实时充电功率；表示储能装置的实时放电功率；表示储能装置的充电效率；表示储能装置的放电效率；表示系统的功率需求量；
B
ij
表示节点间的导纳值；
θ
j
，
t
表示节点
j
相角；
S
B
表示节点的集合；
j
表示节点编号；
X
ij
表示节点间的电抗值；
θ
i
，
t
表示节点
i
相角；储能装置约束：储能装置受到的约束主要是容量
、
荷电状态以及充
/
放电速度，约束条件如下：
E
ess,t
＝
E
ess,0ess,0ess,0ess,0
式中，
E
ess,t
表示储能装置当前时刻的电量；
E
ess,0
表示储能装置初始时刻的荷电状态；
n
loss
表示储能装置的自损率；表示储能装置的最大充电功率；表示储能装置的最大放电功率；
c
ess,t
表示储能装置的充放电标识位；表示储能装置的最大贴现率；表示储能装置的最小贴现率；表示储能装置的电量存储能力；表示储能装置的最小电量存储能力；表示储能装置的最大电量存储能力；
x
ess
表示储能装置是否参与优化的决策变量
。4.
根据权利要求1所述的一种考虑负荷不确定性的农村地区储能系统控制方法，其特征在于，根据目标函数和约束条件，确定自调度的目标函数，构建
DRO
‑
CVaR
模型；自调度问题的目标函数是
F(y,
λ
)
＝
P
T
λ
+
ξ
(P
G
)
运行成本最小化；如果不确定负荷
P
D
服从分布
P
，产生不超过阈值
α
的损失的概率为：
Ψ
(y,
α
)
＝
∫
L(y,
λ
)≤
α
p(P
D
)dP
D
其中，
Ψ
(y
，
α
)
为不超过阈值
α
的损失的概率；
P
D
为不确定负荷；
α
为阈值；
L(y
，
λ
)
为系统的损失值；
p(P
D
)
是
P
的概率密度函数；损失随机变量的
β
‑
VaR
和
β
‑
CVaR
值与
y
和任何指定的概率水平
β
∈(0,1)
相关，分别由
α
β
(y)
和
φ
β
(y)
决定：决定：式中，
β
为概率水平；为实数集；
α
β
(y)
为最小的
α<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，岳国荣，李飞，许皓，肖阳，常波，佟凯，代志强，许春蕾，李雯茜，王放，雷鸣，秦硕，曾博，马浩天，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：