一種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了主動配電網控制【技術領域】中的一種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法。該方法包括確定主動配電網中的參數；選取不同的目標函數并確定約束條件；求解選取的目標函數得到儲能單元運行功率曲線；根據儲能單元運行功率曲線求取儲能單元的配置容量。本發(fā)明解決了主動配電網中儲能單元的容量配置問題，以利用儲能單元降低光伏、風力發(fā)電等分布式可再生能源接入主動配電網后對系統(tǒng)的不利影響，通過生成儲能單元的優(yōu)化運行功率曲線，校驗儲能單元的合理功率極值和容量配置。
【專利說明】—種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于主動配電網控制【技術領域】，尤其涉及一種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著電網規(guī)模的不斷擴大以及用電負荷的持續(xù)增長，傳統(tǒng)的大規(guī)模電力系統(tǒng)模式越來越難以適應用電量的增長以及用戶的安全性、可靠性的要求。同時，化石能源的日漸枯竭和二氧化碳排量的增長對人類的生存提出新的考驗，可再生能源的接入和發(fā)展勢在必行。而分布式發(fā)電相對于集中式發(fā)電來講，具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、安裝靈活分散等諸多優(yōu)點，得到世界范圍內的廣泛關注。
[0003]分布式發(fā)電盡管優(yōu)勢突出，但其波動性和間歇性勢必會對電網，特別是配電網造成不利影響。此時的配電網，由原來的無源、被動轉化為有源、主動配電網，對當前的配電網提出了新的考驗。為了應對分布式發(fā)電，特別是分布式光伏、風電等間歇性發(fā)電單元波動性強的特點，需在系統(tǒng)中引入儲能單元，一方面，可以有效提高電網對可再生能源的消納能力，提高電網中可再生能源的滲透率，促進分布式發(fā)電的應用；另一方面，可以改善電能質量，提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。
[0004]試想，在未來的高滲透率的主動配電網中，幾乎每個節(jié)點都會盡量接入光伏、風電等系統(tǒng)，并結合熱電聯產、電動汽車等可控單元。儲能單元在主動配電網中起到了分布式能源和用電負荷的橋梁作用，且目前較為成熟的儲能單元都是儲能電池，其成本較高，因此儲能單元的配置問題，成為研究重點。
[0005]本專利針對主動配電網中儲能單元接入問題，采用不同場景下儲能單元擬運行方法，根據充放電功率曲線，得到儲能單元的合理配置。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法，針對主動配電網接入分布式能源后波動性增加而可靠性減弱的弊端，通過合理測算進行儲能系統(tǒng)的容量配置，從而避免出現電力生產成本過大或不滿足系統(tǒng)需求的問題。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明提出的技術方案是，一種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法，其特征是所述方法包括:
[0008]步驟1:確定主動配電網中的參數，包括各節(jié)點的類型、各節(jié)點的負荷、各支路的阻抗、各支路的導納、分布式能源發(fā)電單元的容量和分布式能源發(fā)電單元的出力；
[0009]所述分布式能源發(fā)電單元包括光伏發(fā)電單元和風力發(fā)電單元；
[0010]步驟2:選取不同的目標函數并確定約束條件；
[0011]步驟3:求解選取的目標函數得到儲能單元運行功率曲線；
[0012]步驟4:根據儲能單元運行功率曲線求取儲能單元的配置容量。
[0013]所述選取不同的目標函數是從負荷峰谷差最小化函數、負荷方差最小化函數、負荷平滑度最優(yōu)化函數、網絡損耗最小化函數、電壓波動最小化函數和供電可靠性最大化函數中選取至少一種；
[0014]所述負荷峰谷差最小化函數為:Min(max (P1, P2，…PT) -min (P1, P2,...Ρτ))；
[0015]所述負荷方差最小化函數為:
【權利要求】
1.一種應用于主動配電網的儲能單元容量配置方法，其特征是所述方法包括: 步驟1:確定主動配電網中的參數，包括各節(jié)點的類型、各節(jié)點的負荷、各支路的阻抗、各支路的導納、分布式能源發(fā)電單元的容量和分布式能源發(fā)電單元的出力； 所述分布式能源發(fā)電單元包括光伏發(fā)電單元和風力發(fā)電單元； 步驟2:選取不同的目標函數并確定約束條件； 步驟3:求解選取的目標函數得到儲能單元運行功率曲線； 步驟4:根據儲能單元運行功率曲線求取儲能單元的配置容量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述選取不同的目標函數是從負荷峰谷差最小化函數、負荷方差最小化函數、負荷平滑度最優(yōu)化函數、網絡損耗最小化函數、電壓波動最小化函數和供電可靠性最大化函數中選取至少一種；
所述負荷峰谷差最小化函數為:Min (max (P1, P2,...PT) -min (P1, P2,...Ρτ))；


T 所述負荷方差最小化函數為:
3.根據權利要求2所述的方法，其特征是所述約束條件包括儲能單元功率約束、儲能單元運行約束、潮流平衡約束、電壓約束、儲能單元接入數量約束和系統(tǒng)總負荷約束； 所述儲能單元功率約束為:-Pmax ( Ps,t ( Pmax;其中，Ps，t為時刻t儲能單元的輸出功率，Pmax為儲能單元的充放電功率上限；所述儲能單元運行約束為
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征是所述根據儲能單元運行功率曲線求取儲能單元的配置容量包括: 子步驟Al:將設定時間周期分為若干區(qū)間； 子步驟A2:將儲能單元的初始荷電狀態(tài)設定為儲能單元充滿電的荷電狀態(tài)的50% ；子步驟A3:按儲能單元運行功率曲線對儲能單元進行充放電控制，計算每個區(qū)間儲能單元的容量Ck ;k = I, 2,..., K, K為區(qū)間數；子步驟A4:令各區(qū)間容量最大值C = IfO，以各區(qū)間容量最大值C作為儲能單元配置容量。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征是所述計算每個區(qū)間儲能單元的容量釆用公式:
【文檔編號】H02J3/28GK104037793SQ201410321222
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權日:2014年7月7日
【發(fā)明者】姜久春, 楊玉青, 張維戈, 黃梅, 牛利勇, 鮑諺, 嚴乙桉, 龐松嶺, 姜雪嬌 申請人:北京交通大學, 海南電網公司