[发明专利]一种含光伏发电配电网中的分布式储能经济优化配置方法

说明书

本发明涉及一种含光伏发电配电网中的分布式储能经济优化配置方法，属于配电网分布式储能系统经济规划技术领域，其针对含光伏发电的配电网，基于网侧分布式储能技术的多功能应用需求，将储能系统规划分解为选址布点和容量配置双层次问题：选址布点层面，结合网侧稳定经济运行需求，建立基于多时段灵敏系数的储能系统选址综合技术评估模型，获取储能多点布局最优策略；容量配置层面，建立上下层规划分析模型，上层优化多点储能系统功率容量，下层优化储能系统运行方式，获取储能容量配置最优策略。通过选址定容双层次动态规划方式，实现网侧储能系统的整体经济优化配置。

技术领域

本发明属于配电网分布式储能系统经济规划技术领域，具体涉及一种含光伏发电配电网中的分布式储能经济优化配置方法。

背景技术

在新能源大规模并网与负荷需求快速增长背景下，源荷特性及其分布差异日益突出，线路负载提升、损耗增加，新能源消纳与时序负荷矛盾日益严重，电网亟需提高安全稳定运行能力。而电网侧储能技术的应用将有效解决上述问题，其功能应用需求主要为延缓输配电建设投资，降低网损，提供备用辅助服务，调节线路负载水平，以及提升新能源消纳能力等。近年来，储能应用技术不断进步、设备成本有所下降，电网侧储能百兆瓦级示范项目在我国江苏、广东及湖南等省份不断开展，并对储能系统各项应用功能得到有效验证。

目前，由于规模化储能装置的经济规划方法指导尚不完备，储能系统的合理配置将直接提升其技术经济性，因此亟需研究储能经济优化配置方法。国内外学者已针对储能在源、荷侧的优化配置方法进行了广泛研究。区别于源、荷侧典型场景下优化配置问题，电网侧储能需结合网侧系统运行特性，对储能应用功能需求进行安全性与经济性的综合分析，并对其选址定容策略进行研究。

近年来，国内外学者综合考虑储能全寿命周期投资成本等各经济因素，提供了较多网侧储能优化配置的相关方法。然而，现阶段电网侧储能配置优化研究仍存在如下问题：1)针对储能系统选址问题的研究较少，或将选址与定容问题混淆处理，未能规划过程明晰选址结果对系统全局潮流产生的影响，未能通过储能最优布点策略提升优化配置结果；2)未全面分析电网侧储能系统应用需求，在模型目标中应综合考虑配置储能对系统安全稳定与经济运行产生的调节效益。

发明内容

本发明目的在于提供一种含光伏发电配电网中的分布式储能经济优化配置方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，针对储能系统选址问题的研究较少，或将选址与定容问题混淆处理，未能规划过程明晰选址结果对系统全局潮流产生的影响，未能通过储能最优布点策略提升优化配置结果；未全面分析电网侧储能系统应用需求，在模型目标中应综合考虑配置储能对系统安全稳定与经济运行产生的调节效益。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种含光伏发电配电网中的分布式储能经济优化配置方法，包括以下步骤：

S1、针对电网侧储能多功能应用需求，综合考虑线路负载率、网损灵敏系数、电压灵敏系数及光伏接纳能力系数四项技术评估指标，建立基于多时段灵敏系数的储能系统选址综合技术评估模型，利用层次分析法进行模型综合评估，获取全局储能最优布局策略；

S2、基于选址布点结果，在储能容量配置层面建立上下层分析模型，上层模型设置储能系统由封装单体模块组成，规范单体模块额定容量及运行功率范围，将储能系统接入状态矩阵定义为0-1规划问题，建立计及全寿命周期投资成本的储能经济优化配置模型；下层模型以储能对网络系统发电成本和弃光成本调节效益最大化为目标，建立基于二阶锥松弛的多时段动态最优潮流模型，进行储能运行方式最优决策；

S3、分别采用分支定界法及二阶锥规划算法求解上下层模型，上下层模型进行交互迭代计算获取最优配置方案；

S4、以全模型最优规划作为迭代终止条件，若未至最优，则将下层运行策略反馈至上层，调整储能经济配置方案，并循环迭代直至规划性能最优。