[发明专利]一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行方法

说明书

本发明公开了一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行方法，包括如下步骤：S1给出光储系统拓扑结构和柔性并网运行方式；S2综合上网电量收益、辅助服务收益、购电费用、损耗费用以及运行约束条件，构建以光储系统经济收益最大为目标的最优运行模型；S3针对系统存在的连续多阶段全局有功无功双决策问题，采用多维动态规划算法求解光储系统最优运行模型。本发明相对于传统方法，光储系统能主动响应调压辅助服务价格激励，获得更高经济收益，同时有效解决了配电网电压越限问题。

技术领域

本发明涉及一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行方法，属于配电网优化运行技术领域。

背景技术

配电网尤其是电缆化配电网，阻抗比R/X相对较大，有功/无功潮流分布都会对节点电压产生较大影响，电压越限已成为近年来城市配电网安全运行的主要问题。以光伏为代表的分布式发电(distributed generator,DG)对配网的渗透率日益提高，常规DG并网只输出有功，这一“刚性”并网方式进一步加剧了配电网高电压问题。

解决配电网高电压问题的常规手段包括调节变压器分接头、并联电抗器以及静止同步补偿器等。变压器分接头有载调节无法根本上解决系统无功不足引起的电压越限，并联电抗器以及静止同步补偿器等无功补偿装置对于无功潮流引起的电压问题有显著效果，但无法有效解决高渗透清洁能源并网引起的高电压问题，并可能大为增加系统网损。

相较上述传统方法，配网侧光储系统(photovoltaic energy storage system,PESS)因具备P/Q四象限输出调节能力，其柔性并网方式可以在不限制光伏出力的同时，有效解决配电网电压越限问题。一方面，利用并网逆变器的剩余容量进行无功调节，类似于SVG；另一方面，在保证光伏以MPPT发电的同时，调节储能吸收部分时段光伏出力，降低光储系统的有功输出。两方面结合可从根本上解决高电压问题；因无需电网公司额外投资设备，具有较好的经济性。

但需注意的是，配网分布式光储系统多由用户投资，其运行控制不受电网调度，而是以自身经济收益最大为目标，一般以价差套利模式并网运行。因此，需要通过一定的激励措施引导光储用户参与电网调压。需求响应为解决以上问题提供了新思路，电网公司根据调峰、调压、调频等需求制定相应的辅助服务电价及执行时段，以需求响应的形式引导用户参与辅助服务。光储用户根据提供辅助服务的时段和激励电价情况，基于自身运行约束和经济收益，制定最优运行方法，在实现自身经济收益最大的同时，为电网提供电压调节辅助服务。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行方法。首先，给出了光储系统拓扑结构和柔性并网方式。其次，构建了以光储系统经济收益最大为目标的优化运行模型。然后，针对储能运行存在的连续多阶段全局有功无功双决策问题，采用多维动态规划算法求解。最后，通过算例验证了运行方法的有效性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种计及调压辅助服务收益的光储系统优化运行方法，包括如下步骤：

S1给出光储系统拓扑结构和柔性并网运行方式：光伏发电单元和储能单元分别通过单向、双向DC/DC变换器汇集至公共直流母线，经DC/AC逆变器并网，PESS获得电网公司制定的不同时段电价信息，所述电价信息包括上网电价、购电电价和辅助服务电价，计算获得最优并网有功P_total(t)无功Q_total(t)，PESS内部通过光伏DC/DC实现最大功率跟踪控制，光伏最大输出功率P_pv(t)与P_total(t)的差值P_ESS(t)，则通过共用的直流母线由储能充/放电实现调节，DC/AC并网逆变器统一控制并网输出的最优无功功率Q_total(t)；