一种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法
【专利摘要】本发明公开了主动配电网控制【技术领域】中的一种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法。该方法包括确定主动配电网中的参数；选取不同的目标函数并确定约束条件；求解选取的目标函数得到储能单元运行功率曲线；根据储能单元运行功率曲线求取储能单元的配置容量。本发明解决了主动配电网中储能单元的容量配置问题，以利用储能单元降低光伏、风力发电等分布式可再生能源接入主动配电网后对系统的不利影响，通过生成储能单元的优化运行功率曲线，校验储能单元的合理功率极值和容量配置。
【专利说明】—种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法
【技术领域】
[0001]本发明属于主动配电网控制【技术领域】，尤其涉及一种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电网规模的不断扩大以及用电负荷的持续增长，传统的大规模电力系统模式越来越难以适应用电量的增长以及用户的安全性、可靠性的要求。同时，化石能源的日渐枯竭和二氧化碳排量的增长对人类的生存提出新的考验，可再生能源的接入和发展势在必行。而分布式发电相对于集中式发电来讲，具有污染少、可靠性高、能源利用效率高、安装灵活分散等诸多优点，得到世界范围内的广泛关注。
[0003]分布式发电尽管优势突出，但其波动性和间歇性势必会对电网，特别是配电网造成不利影响。此时的配电网，由原来的无源、被动转化为有源、主动配电网，对当前的配电网提出了新的考验。为了应对分布式发电，特别是分布式光伏、风电等间歇性发电单元波动性强的特点，需在系统中引入储能单元，一方面，可以有效提高电网对可再生能源的消纳能力，提高电网中可再生能源的渗透率，促进分布式发电的应用；另一方面，可以改善电能质量，提高电力系统运行稳定性。
[0004]试想，在未来的高渗透率的主动配电网中，几乎每个节点都会尽量接入光伏、风电等系统，并结合热电联产、电动汽车等可控单元。储能单元在主动配电网中起到了分布式能源和用电负荷的桥梁作用，且目前较为成熟的储能单元都是储能电池，其成本较高，因此储能单元的配置问题，成为研究重点。
[0005]本专利针对主动配电网中储能单元接入问题，采用不同场景下储能单元拟运行方法，根据充放电功率曲线，得到储能单元的合理配置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法，针对主动配电网接入分布式能源后波动性增加而可靠性减弱的弊端，通过合理测算进行储能系统的容量配置，从而避免出现电力生产成本过大或不满足系统需求的问题。
[0007]为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法，其特征是所述方法包括:
[0008]步骤1:确定主动配电网中的参数，包括各节点的类型、各节点的负荷、各支路的阻抗、各支路的导纳、分布式能源发电单元的容量和分布式能源发电单元的出力；
[0009]所述分布式能源发电单元包括光伏发电单元和风力发电单元；
[0010]步骤2:选取不同的目标函数并确定约束条件；
[0011]步骤3:求解选取的目标函数得到储能单元运行功率曲线；
[0012]步骤4:根据储能单元运行功率曲线求取储能单元的配置容量。
[0013]所述选取不同的目标函数是从负荷峰谷差最小化函数、负荷方差最小化函数、负荷平滑度最优化函数、网络损耗最小化函数、电压波动最小化函数和供电可靠性最大化函数中选取至少一种；
[0014]所述负荷峰谷差最小化函数为:Min(max (P1, P2，…PT) -min (P1, P2,...Ρτ))；
[0015]所述负荷方差最小化函数为:
【权利要求】
1.一种应用于主动配电网的储能单元容量配置方法，其特征是所述方法包括: 步骤1:确定主动配电网中的参数，包括各节点的类型、各节点的负荷、各支路的阻抗、各支路的导纳、分布式能源发电单元的容量和分布式能源发电单元的出力； 所述分布式能源发电单元包括光伏发电单元和风力发电单元； 步骤2:选取不同的目标函数并确定约束条件； 步骤3:求解选取的目标函数得到储能单元运行功率曲线； 步骤4:根据储能单元运行功率曲线求取储能单元的配置容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述选取不同的目标函数是从负荷峰谷差最小化函数、负荷方差最小化函数、负荷平滑度最优化函数、网络损耗最小化函数、电压波动最小化函数和供电可靠性最大化函数中选取至少一种；
所述负荷峰谷差最小化函数为:Min (max (P1, P2,...PT) -min (P1, P2,...Ρτ))；
T 所述负荷方差最小化函数为:
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述约束条件包括储能单元功率约束、储能单元运行约束、潮流平衡约束、电压约束、储能单元接入数量约束和系统总负荷约束； 所述储能单元功率约束为:-Pmax ( Ps,t ( Pmax;其中，Ps，t为时刻t储能单元的输出功率，Pmax为储能单元的充放电功率上限；所述储能单元运行约束为
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是所述根据储能单元运行功率曲线求取储能单元的配置容量包括: 子步骤Al:将设定时间周期分为若干区间； 子步骤A2:将储能单元的初始荷电状态设定为储能单元充满电的荷电状态的50% ；子步骤A3:按储能单元运行功率曲线对储能单元进行充放电控制，计算每个区间储能单元的容量Ck ;k = I, 2,..., K, K为区间数；子步骤A4:令各区间容量最大值C = IfO，以各区间容量最大值C作为储能单元配置容量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是所述计算每个区间储能单元的容量釆用公式:
【文档编号】H02J3/28GK104037793SQ201410321222
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】姜久春, 杨玉青, 张维戈, 黄梅, 牛利勇, 鲍谚, 严乙桉, 庞松岭, 姜雪娇 申请人:北京交通大学, 海南电网公司