[发明专利]基于储能系统的配电网能量管理层次化方法

说明书

本发明公开了一种基于储能系统的配电网能量管理层次化方法，包括：根据不同运行目标对中型储能系统的典型应用进行结构化调查；根据储能应用场景，得出储能系统典型应用的需求性分析；基于实际网络损耗的成本部分以及储能操作的固定和可变成本对储能系统的存储管理进行优化；采用PI控制器对储能系统的能量输出或吸收进行控制。本发明将资源规划方法（长期优化）与最优潮流算法相结合，优化了储能规模与运行模式，显著减少网损，提高了储能系统运行效率。通过对配电网中的储能系统进行层次化划分，设计不同层次的储能存储系统能量管理策略，对中型储能系统在配电网中的规模与运行方式进行配置，有效提高了储能系统在配电网中能量管理效率。

技术领域

本发明公开了一种基于储能系统的配电网能量管理层次化方法。

背景技术

由于非确定性分布式发电单元(如风能)在配电网中的增长，其运行特性发生了变化。典型的症状是流向输电网的潮流反转，以及线路负荷和节点电压的高度波动。在配电系统中安装和协调运行中型储能库，有助于缓解能量输入波动的影响。优化这些储能规模和管理的策略在很大程度上取决于储能运营商的运营目标，即配电网运营商可能有不同于风电场运营商或工业客户的运营目标。为了对每个特定情况制定优化的系统集成策略，根据储能应用场景与运行目标形成一种配电网能量管理策略成为一种有效的方法。

发明内容

发明目的：本发明所提出的一种基于储能系统的配电网能量管理层次化方法，其效益在于有效地根据不同的运行目标与应用场景，确立了储能系统短期优化与长期优化方法，有效地实现了储能系统规模的最优的配置与最优运行模式的规划，显著地减少了配电网的网络损耗，有效地提高了储能系统在配电网中的运行效率。

技术方案：本发明公开了一种基于储能系统的配电网层次化能量管理方法，具体步骤为：储能系统在配电网中有着重要作用，储能系统的能量管理在很大程度上受储能运营商的影响。为此，发明了一种基于系统的配电网能量管理层次化方法。本发明专利根据不同的运行目标，针对储能系统在配电网中的应用，提出了以优化规模与运行管理为目的的三阶段能量管理方法，对配电网中的储能系统进行层次化划分，设计不同层次的储能存储系统能量管理策略，对中型储能系统在配电网中的规模与运行方式进行配置，有效提高了储能系统在配电网中能量管理效率。本发明将资源规划方法(长期优化)与最优潮流算法相结合，优化了储能规模与运行模式，显著减少网损，提高了储能系统运行效率。

在进一步的实施例中，根据不同运行目标，对中型储能系统的典型应用进行结构化调查，随后，在此基础上，针对储能系统在配电网中的应用，提出一种三阶段管理方法。将优化分为三个阶段长期日程安排阶段、短期调度阶段和设定点控制阶段。将长期优化资源规划方法与短期优化最优潮流算法相结合，对高可再生输入环境中的储能系统运行进行优化。

一种基于储能系统的配电网能量管理层次化方法，包括：

步骤1、根据不同运行目标对中型储能系统的典型应用进行结构化调查；根据储能应用场景，得出储能系统典型应用的需求性分析；

步骤2、基于实际网络损耗的成本部分以及储能操作的固定和可变成本对储能系统的存储管理进行优化；

步骤3、采用PI控制器对储能系统的能量输出或吸收进行控制。

在进一步的实施例中，所述步骤1进一步为：

构建长期调度阶段的能量优化模型及约束条件：

W_{EES_min}≤W_EES,t≤W_{EES_max}

P_{discharge_max}≤P_discharge,tP_{charge_max}≤P_{charge_max}