一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置与流程

文档序号:19280121发布日期:2019-11-29 22:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种配电网储能系统配置参数的确定方法,其特征在于,包括:

确定储能系统优化项,所述储能系统优化项包括:本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个;

分别确定影响各所述储能系统优化项的参数;

在预设约束条件下,确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值;

将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别确定影响各所述储能系统优化项的参数,包括:

确定影响所述本级配电网提升的运行效率的参数包括:所述本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路典型日最大功率、所述本级配电网线路容量以及所述线路数量中的至少一个;

确定影响所述本级配电网降低的线路损耗的参数包括:所述本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路在典型日的所述某一时刻的有功损耗、所述线路数量以及时间长度中的至少一个;

确定影响所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括:某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及所述某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个;

确定影响所述储能系统平均寿命的参数包括:典型日天数、所述典型日天数内所有的充放电周期、所述充放电周期对应的充放电最大循环次数以及所述储能系统个数中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在预设约束条件下,确定在各所述储能系统优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值,包括:

确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系,根据所述函数关系,确定在各所述储能系统优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系,包括:

确定所述本级配电网提升的运行效率与所述影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系:

式中:cp1为本级配电网提升的运行效率,pmax,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率,p′max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率,pli为本级配电网线路容量,k为线路数量;

确定所述本级配电网降低的线路损耗与所述影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系:

式中:cp2为本级配电网降低的线路损耗,plossi,t为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗,p′lossi,t为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗,δt表示时间长度,取1h;

确定所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与所述影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系:

式中:cp3为所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值,δpvp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值,δp′vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值;

确定所述储能系统平均寿命与影响所述储能系统平均寿命的参数的函数关系:

式中:cp4为储能系统平均寿命,tj表示第j个储能系统寿命,lloss为储能系统一天的寿命损耗率,m1为若干典型日内所有的充放电周期;n为所选取的典型日天数;θ为周期系数,当储能系统进行一次充放电时,θ表示一个全周期取1,当储能系统进行一次充电或一次放电时,θ表示一个半周期取0.5;cycq为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述充放电最大循环次数的获得过程,包括:

通过公式

cyc=71470dis4-170100dis3+146400dis2-56500dis+12230

获得充放电最大循环次数,

式中:cyc为充放电最大循环次数,dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述在预设约束条件下,确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值,包括:

在预设约束条件下,根据maxc=acp1+bcp2+ccp3+dcp4确定所述优化目标数值达到最大时,所述影响各所述储能系统优化项的参数的取值,

式中:maxc为优化目标数值,cp1为本级配电网提升的运行效率,cp2为本级配电网降低的线路损耗,cp3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值,cp4为储能系统平均寿命,a,b,c,d均为目标系数常数。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设约束条件,包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个;

所述储能系统的额定功率条件为:0≤pess≤pess.max,式中:pess为储能系统额定功率,pess.max是储能系统额功率的最大值;

所述储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件,所述第一条件为:-pess≤pess,t≤pess,式中:pess为储能系统额定充放电功率,pess,t为第t时刻储能系统充放电功率,当储能系统放电时,pess功率为正,当储能系统充电时,pess功率为负;

所述第二条件为:

pess,t+≤pl,i(ηl,i-αi)

其中,

式中:pl,i为第i条线路实际运行功率,pl,i为第i条线路额定容量,ηl,i为第i条线路实际运行效率,pess,t+为第t时刻储能系统充放电功率,αi为第i条线路运行效率合理取值;

所述储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为:

dis=ssoc(t-1)-ssoc(t)

式中:dis为储能系统放电深度,ssoc(t)为第t时刻储能系统荷电状态,ssoc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态,δt取1h,eess表示储能系统的额定容量,ηess为储能系统充放电效率,pess,t为第t时刻储能系统充放电功率,且不同时充放电;

所述储能成本约束条件为:式中:为单位年限储能系统成本,h为单位年限最大投资成本。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

根据所述配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。

9.一种配电网储能系统配置参数的确定装置,其特征在于,所述装置,包括:优化项获取单元、影响参数确定单元、影响参数计算单元以及配置参数确定单元,

所述优化项获取单元,用于确定储能系统优化项,所述储能系统优化项包括:本级配电网提升的运行效率、本级配电网降低的线路损耗、上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值以及储能系统平均寿命中的至少一个;

所述影响参数确定单元,用于分别确定影响各所述储能系统优化项的参数;

所述影响参数计算单元,用于在预设约束条件下,确定在各所述储能优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值;

所述配置参数确定单元,用于将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述影响参数确定单元,包括:第一确定子单元、第二确定子单元、第三确定子单元和第四确定子单元,

所述第一确定子单元,用于确定影响所述本级配电网提升的运行效率的参数包括:所述本级配电网侧接入储能系统前线路典型日最大功率、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路典型日最大功率、所述本级配电网线路容量以及所述线路数量中的至少一个;

所述第二确定子单元,用于确定影响所述本级配电网降低的线路损耗的参数包括:所述本级配电网侧接入储能系统前线路在典型日的某一时刻的有功损耗、所述本级配电网侧接入储能系统后所述线路在典型日的所述某一时刻的有功损耗、所述线路数量以及时间长度中的至少一个;

所述第三确定子单元,用于确定影响所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数包括:某一时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值以及所述某一时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值中的至少一个;

所述第四确定子单元,用于确定影响所述储能系统平均寿命的参数包括:典型日天数、所述典型日天数内所有的充放电周期、所述充放电周期对应的充放电最大循环次数以及所述储能系统个数中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述影响参数计算单元,具体用于:

确定各所述储能系统优化项与影响各所述储能系统优化项的参数的函数关系,根据所述函数关系,确定在各所述储能系统优化项的加权和最大时的影响各所述储能系统优化项的参数的取值。

12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述影响参数计算单元,包括:第一函数确定子单元、第二函数确定子单元、第三函数确定子单元、第四函数确定子单元和取值确定子单元,

所述第一函数确定子单元,用于确定所述本级配电网提升的运行效率与所述影响本级配电网提升的运行效率的参数的函数关系:

式中:cp1为本级配电网提升的运行效率,pmax,i为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路典型日最大功率,p′max,i为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路典型日最大功率,pli为本级配电网线路容量,k为线路数量;

所述第二函数确定子单元,用于确定所述本级配电网降低的线路损耗与所述影响本级配电网降低的线路损耗的参数的函数关系:

式中:cp2为本级配电网降低的线路损耗,plossi,t为本级配电网侧接入储能系统前第i条线路在典型日t时刻的有功损耗,p′lossi,t为本级配电网侧接入储能系统后第i条线路在典型日t时刻的有功损耗,δt表示时间长度,取1h;

所述第三函数确定子单元,用于确定所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值与所述影响上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值的参数的函数关系:

式中:cp3为所述上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值,δpvp,t为t时刻接入储能系统前上级电网峰谷差值,δp′vp,t为t时刻接入储能系统后上级电网峰谷差值;

所述第四函数确定子单元,用于确定所述储能系统平均寿命与影响所述储能系统平均寿命的参数的函数关系:

式中:cp4为储能系统平均寿命,tj表示第j个储能系统寿命,lloss为储能系统一天的寿命损耗率,m1为若干典型日内所有的充放电周期;n为所选取的典型日天数;θ为周期系数,当储能系统进行一次充放电时,θ表示一个全周期取1,当储能系统进行一次充电或一次放电时,θ表示一个半周期取0.5;cycq为第q次充放电周期对应的充放电最大循环次数。

13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第四函数确定子单元,通过公式

cyc=71470dis4-170100dis3+146400dis2-56500dis+12230

获得充放电最大循环次数,

式中:cyc为充放电最大循环次数,dis为充放电最大循环次数对应的放电深度。

14.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述影响参数计算单元,具体用于:

在预设约束条件下,根据maxc=acp1+bcp2+ccp3+dcp4确定所述优化目标数值达到最大时,所述影响各所述储能系统优化项的参数的取值,式中:maxc为优化目标数值,cp1为本级配电网提升的运行效率,cp2为本级配电网降低的线路损耗,cp3为上级配电网调度储能系统降低的峰谷差值,cp4为储能系统平均寿命,a,b,c,d均为目标系数常数。

15.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述预设约束条件,包括储能系统的额定功率条件、储能系统充放电约束条件、储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件以及储能成本约束条件中的至少一个;

所述储能系统的额定功率条件为:0≤pess≤pess.max,式中:pess为储能系统额定功率,pess.max是储能系统额功率的最大值;

所述储能系统充放电约束条件包括第一条件和第二条件,所述第一条件为:-pess≤pess,t≤pess,式中:pess为储能系统额定充放电功率,pess,t为第t时刻储能系统充放电功率,当储能系统放电时,pess功率为正,当储能系统充电时,pess功率为负;

所述第二条件为:

pess,t+≤pl,i(ηl,i-αi)

其中,

式中:pl,i为第i条线路实际运行功率,pl,i为第i条线路额定容量,ηl,i为第i条线路实际运行效率,pess,t+为第t时刻储能系统充放电功率,αi为第i条线路运行效率合理取值;

所述储能系统运行过程中容量变化和功率关系条件为:

dis=ssoc(t-1)-ssoc(t)

式中:dis为储能系统放电深度,ssoc(t)为第t时刻储能系统荷电状态,ssoc(t-1)为第t-1时刻储能系统荷电状态,δt取1h,eess表示储能系统的额定容量,ηess为储能系统充放电效率,pess,t为第t时刻储能系统充放电功率,且不同时充放电;

所述储能成本约束条件为:式中:为单位年限储能系统成本,h为单位年限最大投资成本。

16.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,还包括配置单元:

所述配置单元,用于根据所述配电网储能系统配置参数对配电网储能系统进行配置。


技术总结
本发明公开了一种配电网储能系统配置参数的确定方法及装置,通过确定储能系统优化项;分别确定影响各储能系统优化项的参数;在预设约束条件下,确定在各储能优化项的加权和最大时的影响各储能系统优化项的参数的取值;将确定的各参数的取值中的部分或全部确定为配电网储能系统配置参数。

技术研发人员:白浩;于力;梁朔;袁智勇;姜臻;史训涛;张斌;黄彦璐;徐全;郭志诚;陈光侵;陈柔伊
受保护的技术使用者:南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司
技术研发日:2019.09.02
技术公布日:2019.11.29
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