[发明专利]基于区域预测误差指标的主动配电网储能配置策略

说明书

本发明公开了一种基于区域预测误差指标的主动配电网储能配置策略。目前的研究涵盖了电源侧、用户侧，网侧的储能规划配置方案，可有效指导不同需求条件下的储能系统选址定容分析。由于目前储能装置本身价格较高，影响了储能设备的实用化和经济性。本发明将配电网划分成几个控制区域，通过区域预测误差指标实现对输出功率与计划功率偏差的量化，并基于定交换功率控制模式下的馈线控制误差指标，提出区域出口功率的控制算法以及储能功率和容量的配置方法，减小储能功率容量，平抑控制区域由于预测误差带来的功率波动。本发明可有效降低储能配置容量，提高整体系统规划方案的经济性。

技术领域

本发明涉及大规模接入分布式能源的主动配电网下的储能配置，具体地说是一种基于区域预测误差指标的主动配电网储能配置策略。

背景技术

随着越来越多的分布式电源接入配电网中，给电力系统的运行和控制带来了挑战。配置储能系统可以平抑可再生能源出力的波动性、减轻负荷的随机性，提高可再生能源的利用率，提高系统运行稳定性。因此，含储能的配电网扩展规划成为配电网规划发展的一个重要方向。

目前的研究涵盖了电源侧、用户侧，网侧的储能规划配置方案，可有效指导不同需求条件下的储能系统选址定容分析。但由于目前储能装置本身价格较高，影响了规划方案的实用化和经济性。

发明内容

在目前储能装置价格无法大幅下降的限定条件下，本发明提供一种基于区域预测误差指标的主动配电网储能配置策略，其通过在规划阶段针对一二次系统的设备选型、系统结构与运行方式进行统筹考虑，可有效降低储能配置容量，以提高整体系统规划方案的经济性。

为此，本发明采用如下的技术方案：基于区域预测误差的主动配电网储能配置策略，包括：

主动配电网通过配电网主站的全局优化算法，给控制器下发优化目标，每一个控制器控制一个区域，并根据优化目标管理区域中的可控分布式电源的功率；

控制区域在控制器的作用下看成一个可控的分布式电源，并且在优化目标下发的时间间隔中，区域出口功率跟随计划功率；同时为区域内不可控电源和负荷的预测误差导致的出口功率波动偏离优化目标的问题，建立区域预测误差指标用以指导主动配电网储能配置策略；

将储能用于控制所在区域出口功率，减小储能功率容量，平抑控制区域由于预测误差带来的功率波动。

通过区域控制器的控制，可控区域的出口功率是可控的，因此可以将可控区域看成一个可控的DG，并且为使系统运行在全局优化状态，希望区域的出口功率跟随计划功率，即FCE指标应该被控制为0。若不为0，则说明区域的出口功率偏离计划值，系统运行偏离优化状态。

作为上述技术方案的补充，不使用储能作为电网优化运行变量，只定位于控制区域出口功率预测误差，减小所需要的储能功率，从而提高控制系统整体经济性。

理想情况下，某一个控制区域的不可控分布式能源功率预测值与实际值相等，负荷功率的预测值与实际值相等，区域的出口功率和区域内的可控发电功率根据全局优化设定。但是在实际情况下，预测值与实际值是有差异的，需要定义区域预测误差。区域预测误差表示区域中实际值偏离预测值的程度，偏离程度越大，所需要的储能功率越大，反之则越小。

储能不参与全局优化，微燃机和区域出口的功率值根据全局优化结果给定。则当不可控分布式发电和负荷实际功率与预测功率相等时，区域功率满足，区域出口功率优化值、可控分布式发电优化功率、不可控分布式能源预测值之和等于负荷预测值。

作为上述技术方案的补充，区域控制采用定交换功率控制模式，保证出口功率实际值与优化值相等；区域的预测误差不再通过可控分布式能源控制，其功率保持为优化功率，区域的预测误差通过储能进行控制。

作为上述技术方案的补充，所述区域的出口功率跟随计划功率，即定交换功率控制模式下的馈线控制误差指标被控制为零。