【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，具体涉及考虑储能系统的配电网软开关sop(softopen point)选址定容规划方法。
技术介绍
1、随着分布式电源(distributed generation，dg)渗透率的不断提高，配电网的供需不平衡与电压越限等问题加剧，迫切需要引入灵活性资源进行调节。智能软开关是一种柔性电力电子装置，安装在配电网中用来替代传统联络开关，可以实现快速电压调节和准确潮流控制，从而有效解决dg所带来的相应问题；智能软开关技术是配电网领域的一项重要创新，它代表了电力系统柔性化和智能化的发展方向。sop技术的发展历史可以追溯到20世纪末，但直到21世纪初，随着电力电子技术、控制策略和信息技术的显著进步，sop技术才逐渐成熟并开始受到广泛关注。
2、sop的选址定容规划也是智能配电网柔性化发展中的一项关键技术。早期的sop规划研究主要集中在基于传统优化算法的选址定容方法，这些方法在求解规模较小、约束条件较为简单的问题时计算量较小，但主要关注在网络损耗最小化、供电可靠性提升等单一目标，往往忽略了配电网运行的复杂性和多变性，导致规划结果的实用性和适应性有限。随着智能配电网的快速发展和优化问题的复杂性增加，研究人员开始探索更为先进的规划方法。近年来，随着计算能力的提升和优化算法的发展，基于现代启发式算法、混合整数非线性规划(minlp)以及机器学习方法的sop规划模型逐渐成为研究的热点。这些方法能够更好地处理大规模、多目标、多约束的规划问题，提高了规划的准确性和效率。特别是，考虑到可再生能源接入和负荷波动带来的不确
3、在目前已有的研究中可知，多数学者做配电网sop的选址定容规划时，通常会将其单独做规划，或将其与储能系统结合做单目标或单约束的规划，如《基于改进灵敏度分析的有源配电网智能软开关优化配置》这篇文献中利用改进的灵敏度分析算法，考虑大量间歇性分布式电源的高渗透率的情况下对sop进行选址定容规划，这样的规划方法有以下缺点：一是单独规划时，能在空间尺度上平衡潮流，提高配电网运行灵活性，但是在时间尺度上，sop的容量投资成本较高，故灵活性提升较小；二是将将sop与储能系统结合做规划时，考虑约束条件较少，除了对经济成本的考虑外，对灵活性指标的考虑较少，大多只考虑电压越限的问题，而对支路充裕度和供需平衡的指标考虑较少。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术存在的在规划sop时对时间尺度上所提供灵活性不足的技术问题，而提供的一种考虑储能系统的sop选址定容规划方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种考虑储能系统的sop选址定容规划方法，包括以下步骤：
4、步骤1:通过检测技术获取配电网中新能源分布式电源和负载的数据；
5、步骤2:根据步骤1获取的分布式电源和负载的数据对储能系统进行精细化建模和sop的运行约束建模；储能系统的精细化建模包括储能系统运行约束建模、储能系统经济成本建模；
6、步骤3:将步骤1得到的数据和步骤2得到的储能系统运行约束模型与sop运行约束模型的有功无功功率，一起列入配电网节点的有功无功平衡约束条件中；
7、步骤4:在满足步骤2和步骤3约束条件下，计算规划成本；以规划成本最小为目标函数进行规划，得到sop的选址定容方案；
8、步骤5:计算支路负荷裕度ibf和供需平衡灵活性指标ifsd，并通过计算两者之差来衡量配电网运行灵活性。
9、步骤2中，对储能系统进行精细化建模和对sop的运行约束进行建模，具体包括如下步骤：
10、步骤2.1、在对储能系统进行运行约束建模前，为了满足储能系统和sop的实际运行情况，预设了储能系统的充放电功率的上下限参数、储能的上下限参数和sop中换流器的损耗系数等；
11、步骤2.2、对储能系统运行约束和经济成本进行建模，同时，对sop的运行约束也进行建模，具体情况如下:
12、储能系统的充放电功率不能超过预设的充放电功率上下限，而且，储能系统不能充电和放电同时进行，故有以下约束：
13、
14、0≤ξch+ξdis≤1 (2)
15、式中：pch,n,t、pdis,n,t分别是储能系统n在时间点t的实时充、放电功率；ξch、ξdis为0，1变量，当其为1时表示储能系统正处于充、放电状态，为0时表示储能系统处于关断状态；pmax、pmin分别为储能系统的充放电功率的上下限；
16、储能系统中，储能装置一共有4台，分别在节点8、14、21和25上，为了满足储能装置自身的运行需求，储能装置所储存的能量要在额定容量的0.2倍到0.9倍之间，约束如下：
17、esocmin≤en,t≤esocmax (3)
18、
19、式中：en,t为储能系统n在时间点t的实时储能电量；esocmax、esocmin分别为储能系统的可充放电容量的上下限；sn,b为储能装置n的额定容量；
20、在对储能系统进行经济成本建模时，为衡量储能系统的经济成本，将储能系统的成本等年值化，同时成本包括储能系统的等年值投资、维护和损耗成本三部分，具体约束如下：
21、wess＝wtz+wwh+wloss (5)
22、
23、式中：wess是储能系统总的等年值投资成本；wtz、wwh和wloss分别为储能系统的等年值投资、维护和损耗成本；ηt是储能系统单位容量的投资成本；ηw是储能系统单位容量的维护成本；ηloss是储能系统单位容量的损耗成本；y是储能系统的使用年限；
24、sop在运行时会存在一定的损耗，在需要的情况下也可进行一定的充放电，作为软开关，其功率的流入流出应保证平衡，以功率的注入为负，流出为正，有以下约束：
25、
26、式中：和分别为t时刻sop变流器a、b注入的有功和无功功率；为t时刻sop中储能系统充/放电功率；为t时刻sop传输损耗；asop,a和asop,b分别为变流器a、b的损耗系数；和分别为变流器a、b的接入容量，通常认为两者相等，记为
27、同时，sop在作规划时，其数量规划上限为5个，可自行更改规划的数量，数量不一样，规划的所得到的各个sop的容量大小和位置也会相应有所变化；sop的单位优化容量为10kv·a。
28、上述步骤3中，对于整个配电网来说，每个时刻，从上级主网中购得的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑储能系统的SOP选址定容规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法其特征在于，步骤2中，对储能系统进行精细化建模和对SOP的运行约束进行建模，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤3中，对于整个配电网来说，每个时刻，从上级主网中购得的电量、分布式电源、配电网中的储能系统与SOP提供的电量和配电网中负荷与线路损耗所消耗的电量相等，同时带入步骤1得到的数据时要满足步骤2得到的储能系统运行约束模型与SOP运行约束模型，故有以下约束：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤4中在满足步骤2和步骤3的约束条件下，计算规划成本，并找到使成本最小的SOP规划方案：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤5中将配电网运行灵活性从两个维度指标化，一个维度是空间上的支路负荷裕度灵活性指标，一个维度是时间上的供需平衡灵活性指标，计算两个维度各自的灵活性并做差得到配电网灵活性，具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种考虑储能系统的sop选址定容规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法其特征在于，步骤2中，对储能系统进行精细化建模和对sop的运行约束进行建模，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤3中，对于整个配电网来说，每个时刻，从上级主网中购得的电量、分布式电源、配电网中的储能系统与sop提供的电量和配电网中负荷与线路损耗所消耗的电量相等，同时带入步骤1得到的数据时要满足步骤2...
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