【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能优化配置领域，具体涉及一种促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法。
技术介绍
1、在全球能源供需格局改变以及我国“双碳”目标的背景下，以光伏、风电为代表的新能源在园区配电网中迅速发展。然而，新能源出力具有间歇性、波动性和随机性，其就地消纳问题成为了当下面临的挑战。与此同时，分布式储能是促进新能源就地消纳的重要途径，而分布式储能存在着成本高、利用率低、布局分散等问题。随着共享经济和储能技术的发展，共享储能技术应运而生，在降低投资和建设成本、提高利用率等方面具有显著的优势。因此，研究分布式共享储能的选址和定容问题，对提高储能利用率、降低储能投资成本、促进园区新能源就地消纳具有重要意义。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提出了一种促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，能够降低储能成本、提高储能利用率、促进园区新能源就地消纳。
2、技术方案：为实现上述目的，提出了一种促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，包括如下步骤：
3、s1：根据园区的调节需求，确定分布式共享储能的应用场景；提出促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能运营模式；根据分布式共享储能运营模式建立分布式共享储能功率平衡模型、各风光电站用能模型、园区配电网功率平衡模型；
4、s2：基于分布式共享储能功率平衡模型、各风光电站用能模型、园区配电网功率平衡模型，以园区配电网网损灵敏度方差最大为目标函数，
5、s3：基于分布式共享储能选址模型，以分布式共享储能日均运行成本最低为目标函数，考虑约束条件，建立分布式共享储能定容模型；
6、s4：对分布式共享储能选址模型和分布式共享储能定容模型进行求解，获取到分布式共享储能优化配置结果。
7、进一步的，所述步骤s1中为促进园区配电网新能源就地消纳与园区配电网安全稳定运行，设置分布式共享储能面向促进新能源消纳和补偿新能源出力功率缺额两个应用场景。
8、促进新能源消纳：由于新能源出力的反调峰特性，储能装置可以在新能源出力高峰时段储存无法及时消纳的电量，进而提高园区新能源的消纳率。
9、补偿新能源出力功率缺额：新能源发电具有不稳定性，当新能源电站发电不足导致功率缺额时，分布式共享储能系统会通过放电来弥补这一缺额，保证园区配电网的安全稳定运行。
10、根据分布式共享储能的应用场景，设置促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能运营模式，分布式共享储能系统采用第三方投资的储能电站，为多个风光电站提供充放电服务，各主体的运营目标如下：
11、分布式共享储能系统旨在为各新能源电站提供充放电服务，在收取风光电站缴纳的服务费同时，还可以通过“低储高放”进行电量交易，从而实现价格套利。
12、各风光电站旨在利用分布式共享储能系统的充放电服务，以提高新能源的消纳率和降低上网功率缺额。
13、根据上述所提出的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能运营模式，构建分布式共享储能功率平衡模型、各风光电站用能模型、园区配电网功率平衡模型。
14、分布式共享储能功率平衡模型：
15、
16、式中：分别为t时刻储能i的充放电功率；分别为t时刻分布式共享储能给光伏电站1、光伏电站2、风电站的功率补偿；分别为t时刻光伏电站1、光伏电站2、风电站给分布式共享储能的弃电量；为t时刻分布式共享储能对配电网的售电量；为t时刻配电网对分布式共享储能的售电量。
17、光伏电站1用能模型：
18、
19、式中：为t时刻光伏电站1的实际上网电量；为t时刻光伏电站1预先设定的理想上网电量；为t时刻光伏电站1的预测出力。
20、光伏电站2用能模型：
21、
22、式中：为t时刻光伏电站2的实际上网电量；为t时刻光伏电站2预先设定的理想上网电量；为t时刻光伏电站2的预测出力。
23、风电站用能模型：
24、
25、式中：为t时刻风电站的实际上网电量；为t时刻风电站预先设定的理想上网电量；为t时刻风电站的预测出力。
26、园区配电网功率平衡模型：
27、
28、式中：为园区配电网t时刻总负荷；为园区配电网t时刻网损
29、进一步的，所述步骤s2中构建分布式共享储能选址模型，具体包括：节点网损灵敏度的波动幅度大，代表该节点有利于园区配电网网损的降低，因此选择网损灵敏度方差较大的节点安装储能。
30、分布式共享储能选址模型的目标函数如下：
31、
32、式中：是节点i处的网损灵敏度方差；losspit是t时刻节点i的网损灵敏度；rij为节点i与节点j之间的电阻；分别为t时刻节点i、j的电压幅值；δij为节点i和节点j之间的电压相角差；分别为t时刻节点j的注入功率。
33、分布式共享储能选址模型需满足园区配电网潮流约束、节点电压约束、支路容量约束，具体如下：
34、园区配电网潮流约束：
35、
36、式中：gij、bij分别为节点i、j间的电导和电纳。
37、节点电压约束：
38、
39、式中：ui,min、ui,max分别为节点i电压幅值的最小值和最大值。
40、支路容量约束：
41、
42、式中：为t时刻节点i、j间的传输功率；sij,max为节点i、j之间可传输功率的最大值。
43、进一步的，所述步骤s3中构建分布式共享储能定容模型，以分布式共享储能日均运行成本最低为目标函数，包括分布式共享储能投资成本、分布式共享储能维修成本、分布式共享储能协调新能源出力收益、分布式共享储能低储高放收益。
44、分布式共享储能定容模型的目标函数如下：
45、
46、式中：csto为分布式共享储能投资成本；cre为分布式共享储能维修成本；csto_new为分布式共享储能协调新能源出力收益；csto_grid为分布式共享储能低储高放收益。r为贴现率；y为设备寿命周期；为储能单位功率、容量投资成本；pi,sto、ei,sto为节点处储能的额定功率、额定容量；y为储能单位充放电量运行维护成本；rsess为分布式共享储能协调新能源出力的服务价格；δt为分时电价。
47、分布式共享储能定容模型需满足能充放电功率约束、储能荷电状态约束、风光电站与分布式共享储能系统功率交换约束、配电网与分布式共享储能系统功率交换约束，具体如下：
48、储能充放电约束：
49、
50、式中：分别为t时刻储能i的充放电标志位，且为0-1变量，该约束表示在任一时刻储能装置不存在同时充电和放电的物理不可行现象；
51、储能荷电状本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S1的分布式共享储能应用场景，包括促进新能源消纳和补偿新能源出力功率缺额。
3.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S1中的分布式共享储能功率平衡模型为：
4.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S1中的各风光电站用能模型为：
5.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S1中的园区配电网功率平衡模型为：
6.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S2中分布式共享储能选址模型的目标函数如下：
7.根据权利要求6所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S2中分布式共享储能选址模型
8.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所属步骤S3中分布式共享储能定容模型以分布式共享储能日均运行成本最低为目标函数，包括分布式共享储能投资成本、分布式共享储能维修成本、分布式共享储能协调新能源出力收益、分布式共享储能低储高放收益，具体表示为：
9.根据权利要求8所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S3中分布式共享储能定容模型中的约束条件包括储能充放电功率约束、储能荷电状态约束、风光电站与分布式共享储能系统功率交换约束、配电网与分布式共享储能系统功率交换约束，具体如下：
10.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤S4中分布式共享储能选址模型和分布式共享储能定容模型为线性混合整数规划问题，在Matlab平台上调用Yalmip工具和Gurobi求解器进行求解，先求解分布式共享储能选址模型确定储能安装的最优节点，然后基于储能安装的最优节点求解分布式共享储能定容模型，确定最优的储能容量配置。
...【技术特征摘要】
1.一种促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤s1的分布式共享储能应用场景，包括促进新能源消纳和补偿新能源出力功率缺额。
3.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤s1中的分布式共享储能功率平衡模型为：
4.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤s1中的各风光电站用能模型为：
5.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤s1中的园区配电网功率平衡模型为：
6.根据权利要求1所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤s2中分布式共享储能选址模型的目标函数如下：
7.根据权利要求6所述的促进园区新能源就地消纳的分布式共享储能优化配置方法，其特征在于：所述步骤s2中分布式共享储能选址模型中的约束条件包括园区配电网潮流...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，刘盼盼，兰莉，郭明星，王宝池，傅质馨，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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