【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源发电系统优化配置领域，尤其涉及一种考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法及系统。
技术介绍
1、光伏新能源发电具有清洁、低碳、绿色等优点，然而新能源出力易受气候条件影响，具有随机性、波动性和间歇性的特点，大规模新能源并网在促进能源转型的同时也给电网安全运行带来了挑战。由此，应用分布式发电技术，使分布式电源供电与大电网供电相互补充、协调是当前发展趋势。随着并网新能源装机规模不断增长，电网对灵活性调节资源的需求也越来越迫切，而新能源消纳能力与系统稳定之间的矛盾问题也日益凸显，新能源能力与系统稳定性之间往往难以达到平衡。
2、光储发电系统中储能电池能够实现电能的时空平移，在发电侧配置储能是平滑光伏功率的波动、缓解光伏消纳问题、还可以利用“低储高发”降低成本，进而提升配电网运行水平。然而，若储能电池充放电频繁或者过高的放电深度会迅速降低其循环寿命，影响储能电池的正常运行。同时，若储能接入电网的地点与容量不符合要求，也会影响储能的功能和效率和电网的可靠运行。因此，接入电网的光储发电系统的安装地点及容量配置会直接影响新能源消纳能力以及系统安全运行可靠性。
3、现有技术中光储发电系统协同优化配置通常是直接以光储发电系统的配置成本为优化目标，仅关注系统的配置成本，并不关注接入电网后配电网的安全运行与新能源消纳能力之间的权衡问题，因而无法在满足安全运行的情况下实现最大限度的利用新能源，造成能源浪费或者系统稳定性不佳等问题。
技术实现思路
1、本专利
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，包括以下步骤：
4、步骤1：构建双层优化配置模型，所述双层优化配置模型包括用于分布式资源配置的规划配置层以及用于分布式资源控制的运行调控层，所述规划配置层、运行调控层均分别以配置成本最低为优化目标并设置安全约束条件，所述安全约束条件包括光储发电系统安全性指标满足预设安全性要求，所述规划配置层以光储发电系统接入位置和容量的配置为决策变量，根据运行调控层的实际出力优化光储发电系统接入位置和容量的配置，并将优化配置结果输出给所述运行调控层，所述运行调控层以光储发电系统出力大小作为决策变量，根据规划配置层优化得到的光储发电系统接入位置和容量调整实际出力，并将实际出力的调整结果反馈给所述规划配置层；
5、步骤2：输入配电网参数初始化所述规划配置层、运行调控层，对所述双层配优化置模型进行求解，得到光储发电系统接入位置和容量的最优配置结果以及光储发电系统安全性指标的结果输出。
6、进一步的，所述光储发电系统综合安全性指标为负荷安全供电率的统计值，所述负荷安全供电率为目标支路故障期间系统保持正常安全供电的负荷电量占系统总应供电量的比例。
7、进一步的，所述光储发电系统综合安全性指标为全时段所有支路故障的负荷安全供电率的平均值，计算公式为：
8、
9、
10、其中，cscs为负荷安全供电率的平均值；clss,b,t为t时段第n条支路故障的负荷安全供电率指标；td为故障持续的最后一个时段；φf,d为d时段停电负荷集合；γi为第i个负荷的重要因子；sd,i为d时段第i个负荷的容量，ssl,d,i为d时段第i个负荷含有可移除负荷的容量，δdf,d,i为d时段第i个负荷的停电时间；φs,d为d时段系统的负荷集合，δdd为d时段时长，n为支路的总数，t为总时段数。
11、进一步的，所述安全约束配置为：
12、cscs≥η
13、式中，cscs为所述光储发电系统综合安全性指标，η为系统综合安全性限值。
14、进一步的，所述双层优化配置模型还配置有光伏接入容量和位置约束、储能接入容量和位置约束中任意一种或多种约束条件；
15、所述光伏接入容量和位置约束为：
16、0≤spv,i≤μpv,ispvimax
17、
18、spv,i＝kpv,ispvn
19、其中，spv,i为节点i配置的光伏接入储能装置容量；μpv,i用于表示节点i是否接入光伏，当μpv,i＝0时，节点i没有接入光伏，当μpv,i＝1时，节点i接入光伏；spvmax为节点i配置光伏容量上限；npvmax为配电网中允许接入光伏的数量上限；kpv,i为节点i光伏逆变器配置数量；spvn为单台光伏逆变器的额定容量；
20、所述储能接入容量和位置约束为：
21、0≤se,i≤μe,iseimax
22、
23、
24、se,i＝ke,isen
25、其中，sei为节点i配置的储能装置容量；μe,i表示节点i是否配置储能，当μe,i＝0时，表示节点i没有配置储能，当μe,i＝1时，表示节点i配置储能；seimax为节点i配置储能装置的容量上限；se∑为配电网中允许接入储能装置的容量上限；nemax为配电网中允许接入的储能装置数量上限；ke,i为节点i储能配置容量是离散档位值的整数倍；sen为实际工程生产的储能容量离散档位值。
26、进一步的，所述运行调控层还设置有节点功率平衡约束、节点电压约束、光伏发电弃电约束、光伏出力约束、储能充放电约束中任意一种或多种；
27、所述节点功率平衡约束为：
28、
29、
30、其中，i,j为节点编号；ppv,i,t为光伏有功注入量；qpv,i,t为光伏无功注入量；pload,i,t为有功负荷；qload,i,t为无功负荷；vi,t为i节点电压；vj,t为j节点电压；j∈i表示节点j与节点i相连；gij为节点导纳矩阵的实部；bij为节点导纳矩阵的虚部；θij,t为节点i和节点j之间的相角差；
31、所述节点电压约束为：
32、
33、其中，vi,t为i节点电压；为电压下限值；为电压上限值；
34、所述光伏发电弃电约束为：
35、
36、
37、其中，λt表示清洁能源允许弃电比例；ppv,t表示光伏发电总预测功率；δppv,i,t为节点i有功出力变化量；ppv,i,t为i节点有功出力；
38、所述光伏出力约束为：
39、ppv,i,t,max＝spv,ipe,t
40、ppv,i,t≤ppv,i,t,max
41、其中，ppv,i,t,max为i节点最大有功出力；；pe,t为单位容量光伏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述光储发电系统综合安全性指标为负荷安全供电率的统计值，所述负荷安全供电率为目标支路故障期间系统保持正常安全供电的负荷电量占系统总应供电量的比例。
3.根据权利要求2所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述光储发电系统综合安全性指标为全时段所有支路故障的负荷安全供电率的平均值，计算公式为：
4.根据权利要求1所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述安全约束配置为：
5.根据权利要求1所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述双层优化配置模型还配置有光伏接入容量和位置约束、储能接入容量和位置约束中任意一种或多种约束条件；
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述运行调控层还设置有节点功率平衡约束、节点电压约束、
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，以配置成本、储能配置成本和弃光惩罚成本的总和最小构建所述双层优化配置模型的目标函数，计算表达式为：
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，步骤2中，对所述双层配优化置模型采用粒子群优化算法进行求解，包括以下步骤：
9.一种考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机系统，包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序以执行如权利要求1～8中任意一项所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述光储发电系统综合安全性指标为负荷安全供电率的统计值，所述负荷安全供电率为目标支路故障期间系统保持正常安全供电的负荷电量占系统总应供电量的比例。
3.根据权利要求2所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述光储发电系统综合安全性指标为全时段所有支路故障的负荷安全供电率的平均值，计算公式为：
4.根据权利要求1所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述安全约束配置为：
5.根据权利要求1所述的考虑安全约束的光储发电系统联合双层优化配置方法，其特征在于，所述双层优化配置模型还配置有光伏接入容量和位置约束、储能接入容量和位置约束中任意一种或多种约束条件；
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓汉钧，马叶钦，曾伟杰，陈泽西，刘谋海，杨洪明，鲁海亮，陈浩，杨静，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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