[发明专利]一种基于Benders分解的两阶段储能方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于Benders分解的两阶段储能方法及系统，包括：根据储能规划期建设成本、年维修费用以及从变电站购电产生的发电成本，建立储能规划的目标函数；建立储能规划的储能、线路、变电站及变压器、SVG的建设约束，建立建设的时间约束和数量约束；分析不同运行场景下的系统运行状态的潮流约束，得到包含线路功率、储能系统的容量和功率、电压平衡、节点功率平衡的约束条件；考虑网络联通性与开环性，得到储能所在配电网辐射状运行时的网络拓扑约束条件；采用Benders分解算法，根据约束条件求解储能规划的目标函数，按照求解结果进行储能。本发明有效的解决了储能装机接入配电网时，需要确定储能装置的容量和地址的问题。

技术领域

本发明属于电力系统配电网储能技术领域，具体涉及一种基于Benders分解的两阶段储能方法及系统。

背景技术

近年来，国内外能源危机日渐严峻，传统煤炭、化石燃料引起的污染日渐加剧，随着光伏风电等分布式能源的接入，配电网承担了局部资源整合的作用。储能系统因其存储能量的便利性和削峰填谷的经济性在配电网中得到广泛的应用。储能技术作为全球能源互联网中的关键技术，将电力转变为可以存储的能源，极大地改变了电力系统的运行管理模式，广泛应用在电力系统的发电侧、电网侧和用户侧，为保障电网安全、平抑负荷波动及吸纳弃风弃光等提供支撑。电池能量存储可以为电网提供峰值功率，减少系统峰谷值差异，转换系统的低值，并将过多的剩余功率转换为所需的峰值功率。蓄电池储能启停迅速，具有调峰填谷、调频以及快速跟踪、备用、无功调节、黑启动等辅助服务功能，其运行灵活、可靠，在保证电网安全、稳定运行中发挥着重要作用，是城市电网重要的保安电源，同时具备节能与环保等显著的社会经济效益，在配电网中规划储能是技术难点之一。

目前国内外学者对配电网储能规划的研究主要涉及一个阶段规划的研究。在研究早期主要包括基于粒子群算法求解线性规划模型，线性规划模型较非线性模型准确性较低，粒子群算法种群在搜索空间中易丢失，容易产生早熟收敛，尤其是在处理复杂的多峰搜索问题中，且粒子群算法的局部寻优能力较差；近期研究有建立混合整数线性规划模型，通过能量存储系统和无功电源管理配电系统中的不确定性和稳定性问题，但其直接求解的方法，求解速度较慢。也有学者采用启发式算法解决储能规划这一问题，启发式算法的缺点是无法求得全局优解，因此如何克服现有技术的不足是目前电力系统配电网储能技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于Benders分解的两阶段储能方法及系统，通过该方法，可以有效的解决当储能装机接入配电网时，需要确定储能装置的容量和地址的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于Benders分解的两阶段储能方法，包括如下步骤：

步骤S1，根据储能规划期建设成本、年维修费用以及从变电站购电产生的发电成本，建立储能规划的目标函数；

步骤S2，建立储能规划的储能、线路、变电站及变压器、SVG的建设约束，同时建立建设的时间约束和建设的数量约束；

步骤S3，分析不同运行场景下的系统运行状态的潮流约束，得到包含线路功率、储能系统的容量和功率、电压平衡、节点功率平衡的约束条件；

步骤S4，考虑网络联通性与开环性，得到储能所在配电网辐射状运行时的网络拓扑约束条件；

步骤S5，采用Benders分解算法，根据步骤S2-S4建立的约束条件求解，求解步骤S1建立储能规划的目标函数，之后按照求解结果进行储能。

进一步，优选的是，所述步骤S1具体为：

一、线路、储能、SVG、变压器及变电站的建设成本C_js：