【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，涉及一种新型配电系统储能配置优化方法，尤其是一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法。
技术介绍
1、配电网是实现能源转型的重要支撑点，在双碳目标下，配电网发生了重大变革，已快速地从被动配送网络向主动平衡区域电力供需、支撑能源综合利用地资源配置平台转变，呈现更强的“系统化”特征，也就是从配电网向配电系统转变。高比例分布式电源、大规模电动汽车等新型源荷的接入，推动传统配电网向新型配电系统快速演进。随着电力系统中可再生能源的比重日益提升，负荷需求快速增长，系统备用容量的需求越来越大。高负荷期间，备用容量不足使供需不平衡的风险增加，难以维持电力系统的稳定。
2、随着新能源的快速发展和电力系统的日益复杂化，配电系统面临着越来越多的挑战，如新能源的波动性、负荷的不确定性和储能系统的高效配置。传统的配电系统管理方法难以满足当前的需求，需要一种能够综合考虑电源、负荷和储能三者耦合关系的优化配置方法，以提高配电系统的运行效率和可靠性。
3、经检索，未发现与本专利技术相同或相近似的现有技术的公开文献。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，通过建立一个综合考虑电源、负荷和储能相互作用的优化模型，实现储能系统的最优配置。
2、本专利技术解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
3、一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，包括以下步骤：>
4、步骤1、设定电源侧传统火力发电和新能源参数，绘制典型日的负荷曲线；
5、步骤2、基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置的目标，构建优化模型，使配电网系统负荷波动最小；
6、步骤3、确定步骤2所构建的优化模型的优化约束条件；
7、步骤4、采用粒子群优化算法求解步骤2所构建的优化模型，最优的储能配置方案。
8、而且，所述步骤1的具体步骤包括：
9、(1)设定传统火力发电和风能、光伏发电机组的容量，包括对各种电源的技术参数；
10、(2)收集典型日负荷侧的数据并绘制典型日的负荷曲线。
11、而且，所述步骤2的具体方法为：以配电网系统负荷波动最小为目标，建优化模型，其目标函数为：
12、
13、式中，ps(n)为n时刻电网输入功率；t为考察时刻数；为考察时间内电网输入功率的平均值。
14、而且，所述步骤3的优化约束条件包括：
15、(1)功率平衡约束：
16、
17、式中，ng为火电机组数，为火力发电机的功率；npv为光伏发电机组数，ppv,t为光伏发电机的功率；nwind为风力发电机组数，pw,t为风力发电机的功率；nes为储能装置数，pi,t分别为储能充/放电功率；nl为负荷节点数,为负荷大小；
18、(2)储能优化约束
19、容量约束：
20、功率约束：
21、式中，分别为储能的安装容量下限、上限；分别为储能配置功率的下限、上限；
22、(3)储能系统运行约束
23、a.储能充放电功率约束
24、
25、式中，pi,t为t时段储能的充/放电功率；为储能充放电功率上限值。
26、b.储能荷电状态soc由剩余电量s(n)、配置容量er决定，即：
27、
28、式中，μ为充放电效率，p(t)为t时刻的功率，eessr为储能容量；socmax、socmin分别代表储能soc的上下限；
29、(4)风力、光伏发电机约束
30、
31、
32、式中，分别为风力发电机的出力上下限和光伏发电机的出力上下限；
33、(5)火电机组约束
34、
35、式中，第一个约束为出力上下限约束，分别为火电机组出力上、下限；第二个约束为机组爬坡约束，ri,down、ri,up分别为火电机组最大向下爬坡速率和最大向上爬坡速率。
36、(6)电网潮流安全约束
37、a.节点电压约束
38、vmin≤|vi|≤vmax (13)
39、其中，vi是第i个节点的电压幅值，vmax、vmin分别是该节点电压的最大和最小电压幅值。
40、b.线路功率流约束，线路的传输功率应不超过其热稳定容量
41、pmin≤pij≤pmax (14)
42、其中，pij是从节点i到节点j的线路功率流，pmin和pmax分别是线路的最小和最大传输功率。
43、而且，所述步骤4的具体方法为：
44、采用粒子群优化算法，通过迭代随机粒子搜索最优解，其具体步骤包括：
45、(1)初始化粒子群
46、a.随机生成一定数量的粒子，每个粒子代表一个可能的解，即一个储能配置方案；每个粒子具有位置和速度；
47、b.评估每个粒子的适应度，即计算每个储能配置方案的成本，并找出当前的最优解；
48、(2)更新粒子速度和位置
49、根据粒子的当前位置、历史最优位置和全局最优位置，更新每个粒子的速度和位置；
50、a.速度更新公式
51、vi(t+1)＝w·vi(t)+c1·r1·(pbesti-xi(t))+c2·r2·(gbest-xi(t)) (15)
52、b.位置更新公式
53、xi(t+1)＝xi(t)+vi(t+1) (16)
54、其中，vi(t+1)：粒子i在t+1时刻的速度,xi(t+1)：粒子i在t+1时刻的位置,w：惯性权重，用于平衡探索和利用,c1，c2；学习因子,r1，r2：随机数，范围在[0,1]之间,pbesti：粒子i的历史最优位置,gbest：全局最优位置。
55、(3)评估和更新适应度
56、a.使用更新后的位置计算每个粒子的适应度；
57、b.如果新的配置方案优于粒子的历史最优解或全局最优解，则更新这些最优解；
58、(4)迭代过程
59、重复步骤(2)和步骤(3)，直到满足停止条件；
60、(5)输出最优解
61、当迭代结束时，输出全局最优解，即最优的储能配置方案。
62、本专利技术的优点和有益效果：
63、1、本专利技术能有效提高电力系统的稳定性和可靠性，通过建立一个综合考虑电源、负荷和储能相互作用的优化模型，实现了储能系统的最优配置。这有助于在高负荷时段通过储能设备的放电来满足需求，减少对传统电源的依赖，从而提高了电力系统的稳定性和可靠性。
64、2、本专利技术能够有效优化资源配置，提升能源利用的效率，通过粒子群优化算法，能够精确控制储能系统的充放电操作，实现电网负荷波本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：所述步骤2的具体方法为：以配电网系统负荷波动最小为目标，建优化模型，其目标函数为：
4.根据权利要求1所述的一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：所述步骤3的优化约束条件包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：所述步骤4的具体方法为：
【技术特征摘要】
1.一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于源荷储耦合的新型配电系统储能配置优化方法，其特征在于：所述步骤2的具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：周毅，聂文海，李顺昕，岳昊，张玉，刘敦楠，赵一男，加鹤萍，李笑蓉，李佳怡，武冰清，康可依，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：
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