【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能配置，尤其涉及一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法。
技术介绍
1、随着分布式光伏整县推进和千家万户沐光行动工作的推进，分布式光伏越来越多地走进农村市场，截止2023年9月底，我国农村分布式光伏装机累计安装户数已超过500万户，带动有效投资超过5000亿元，农村分布式光伏已成为我国推进农村能源清洁低碳转型的重要支撑力量。
2、在分布式光伏装机容量高速增长的同时，其在农村配电网中的渗透率也越来越大，然而，光伏发电的波动性，以及其与负荷需求之间的不匹配性，给配电网的安全稳定运行带来了严峻挑战，由于光伏发电的输出受天气变化、环境条件以及太阳辐射周期的影响，表现出高度的随机性和间歇性特征。
3、因此，当大规模分布式光伏接入配电网时，可能会引起电力潮流的反向输送、电压水平的超标以及电网损耗的增加，进而影响电网的可靠性与稳定性，降低电网的整体效益，为了应对这些挑战，亟须提高分布式光伏电力的就地就近消纳比例，减轻光伏电力并网对配电网的冲击，为分布式光伏系统配置适当的储能设施是提升光伏就地消纳能力和电网稳定性的关键策略，储能系统不仅能够缓解光伏发电的间歇性和波动性问题，还能够更好地匹配电力供需，优化电力资源的分配，在日照充足、光伏发电产能过剩的时段，储能系统可以储存这些额外的电力，待到夜间或阴天等光伏发电量较少的时段，或是在用电高峰时段，储能系统可以将存储的电力释放以满足用户的电力需求，通过这种方式，储能系统显著提高了本地电力的自平衡能力，减少了对电网的依赖和电力的净输出，从而降低
技术实现思路
1、基于上述目的，本专利技术提供了一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法。
2、一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，包括以下步骤：
3、s1：设定第一阶段为容量规划模型，第二阶段为系统运行模型；
4、s2：提出第一阶段目标函数和第二阶段目标函数，并列出第一阶段目标函数的约束条件和第二阶段目标函数的约束条件；
5、s3：通过对第一阶段的容量规划模型和第二阶段的系统运行模型进行优化求解，得到储能系统最优的配置方案和最佳的日充放电功率。
6、进一步的，所述容量规划模型将分布式光储系统运营商作为第三方投资者，考虑分布式光储系统全生命周期内的收入和成本构成，以分布式光储系统运营商的等效年值收益作为优化目标。
7、进一步的，所述第一阶段目标函数表示为：
8、
9、其中，rgri,n为分布式光储系统在项目运行第n年的并网收入，rsel,n为分布式光储系统在项目运行第n年的售电收入，rsub,es,n为分布式光储系统在项目运行第n年储能放电量的补贴收入，rsub,pv为分布式光伏的初装补贴收入，rres为分布式光储系统的固定资产残值，为储能电池的置换成本，为分布式光伏系统的初始投资，为分布式光伏系统的运行与维护总成本，为储能系统的初始投资，为储能系统的运行与维护总成本，为分布式光伏系统的屋顶租赁总成本，i为基准收益率，n为项目运行周期，m为储能电池置换的年份。
10、进一步的，所述第一阶段目标函数的约束条件表示为：
11、
12、其中，为分布式光储系统运营商第n年直接向拥有闲置屋顶资源的电力用户出售的光伏电量，为第n年通过储能系统间接向拥有闲置屋顶资源的电力用户传输的光伏电量，为分布式光伏系统在第n年的光伏发电量，ζ为分布式光伏就地利用率目标。
13、进一步的，所述第二阶段目标函数j2的计算公式为：
14、
15、其中，为第y个分布式光伏系统在第n年第d天第t时段内的发电功率。
16、进一步的，所述第二阶段目标函数的约束条件包括：
17、实时功率平衡约束：分布式光伏发电功率、电网售电功率、储能放电功率与村域中的电力用户负荷功率、储能充电功率、分布式光伏并网功率保持实时功率平衡，表示为：
18、
19、其中，为第y个分布式光伏系统在第n年第d天第t时段内的发电功率，为村域中第k个电力用户在第n年第d天第t时段向电网公司购买的电量，为村域中第k个电力用户在第n年第d天第t时段内负荷总功率，为储能电池在第n年第d天第t时段内的充电功率，为储能电池在第n年第d天第t时段内的充电功率，为分布式光伏系统在第n年第d天第t时段内的并网功率；
20、储能电池功率约束：储能电池充电功率以及放电功率均不能超过其最大功率，表示为：
21、
22、
23、其中，为储能系统的额定功率；
24、储能电池安全约束：保证储能装置安全运行，避免储能电池在同一时刻既有充电状态又有放电状态，表示为：
25、
26、
27、
28、进一步的，所述第二阶段目标函数的约束条件还包括：
29、储能电池充放电电量平衡约束：储能电池在进行充放电时，当前时刻的剩余电量与上一时刻的剩余电量的满足条件为：
30、当储能在δt时间段内处于充电状态时：
31、当储能在δt时间段内处于放电状态时：
32、其中，为储能电池在t-1时段内的电量，βc为储能电池的充电效率，βd为储能电池的放电效率；
33、储能电池荷电状态上下限约束：对储能电池荷电状态上下限进行约束，避免过度充电和过度放电对储能电池造成损耗，影响其性能和寿命，约束条件为：
34、
35、储能电池充放电次数约束：对电池的充放电次数进行约束，约束条件为：
36、
37、其中，socmin为储能电池的最小荷电状态。
38、进一步的，所述s3中的优化求解采用自适应惯性权重改进的粒子群算法。
39、进一步的，所述自适应惯性权重改进的粒子群算法包括：
40、原始数据输入：输入原始数据，原始数据包括分布式光伏装机容量、分布式光伏单位造价、分布式光伏典型日出力、居民负荷、峰谷平时段对应电价、储能单位造价以及储能运行参数等信息；
41、生成第一阶段粒子集合：依据第一阶段约束条件确定的边界，随机生成第一阶段储能系统容量和功率的粒子集合；
42、生成第二阶段充放电功率粒子集合：以第一阶段生成的储能系统容量和功率为约束，随机生成储能日充放电功率的粒子集合；
43、计算光伏就地消纳率适应度值：计算第二阶段光伏就地消纳率的适应度值，并确定对应的储能充放电功率的个体最优矩阵和全局最优矩阵；
44、更新优化参数：采用自适应惯性权重改进的粒子群优化算法对第二阶段的个体最优和全局最优进行速度和位置的更新；
45、检验第二阶段收敛：判断第二阶段收敛精度及收敛次数是否满足预先设定的迭代要求，若不满足，循环执行计算光伏就地消纳率适应度值至检验第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述容量规划模型将分布式光储系统运营商作为第三方投资者，考虑分布式光储系统全生命周期内的收入和成本构成，以分布式光储系统运营商的等效年值收益作为优化目标。
3.根据权利要求2所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述第一阶段目标函数表示为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述第一阶段目标函数的约束条件表示为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述第二阶段目标函数J2的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述第二阶段目标函数的约束条件包括：
7.根据权利要求6所述的一种考虑新能源就地消纳
8.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述S3中的优化求解采用自适应惯性权重改进的粒子群算法。
9.根据权利要求8所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述自适应惯性权重改进的粒子群算法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述容量规划模型将分布式光储系统运营商作为第三方投资者，考虑分布式光储系统全生命周期内的收入和成本构成，以分布式光储系统运营商的等效年值收益作为优化目标。
3.根据权利要求2所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述第一阶段目标函数表示为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳的乡村分布式光伏群两阶段储能配置方法，其特征在于，所述第一阶段目标函数的约束条件表示为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑新能源就地消纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：石振江，聂文海，李顺昕，张玉，岳昊，刘敦楠，加鹤萍，康可依，赵一男，李笑蓉，武冰清，郭嘉豪，丁健民，赵敏，李海滨，董少峤，宋斌，赵轩，梁大鹏，刘丽，申惠琪，赵芃，刘志雄，关皓闻，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。