一种针对兆瓦级光伏储能电站的储能容量配置方法

文档序号:27972347发布日期:2021-12-14 22:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种针对兆瓦级光伏储能电站的储能容量配置方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,建立含有储能系统的主动配电网优化模型,模型包含多种约束条件;步骤二,通过主网购电成本、有功损耗成本与弃风弃光成本相关的约束条件,建立以主网购电成本、有功损耗成本与弃风弃光成本之和为优化目标的目标函数;步骤三,通过二阶锥松弛技术将模型中的非线性约束条件转换成线性约束条件;步骤四,基于ieee

33节点系统对模型进行验证求解。2.根据权利要求1所述的一种针对兆瓦级光伏储能电站的储能容量配置方法,其特征在于,所述步骤二中的目标函数c的表达式为:c=min c
buy
+c
loss
+c
res
;;;;;;其中,c
buy
为主网购电成本,c
loss
为有功损耗成本,c
res
为弃风弃光成本,n为优化时段数量,b
s
为配电网中供电节点集合,为t时刻供电节点i提供的有功功率,w
t
为t时刻的电价,l为配电网支路集合,r
ij
为节点i和节点j的线路电阻,i
ij,t
为流过线路ij的电流有效值,b
pv
、b
wtg
为光电、风电安装节点集合,和为节点i的光电在t时刻出力最大值与实际值,和为节点i的风电在t时刻出力最大值与实际值,β
pv
、β
wtg
为弃光、弃风惩罚因子。3.根据权利要求1所述的一种针对兆瓦级光伏储能电站的储能容量配置方法,其特征在于,所述步骤三中的约束条件包括distflow潮流约束,ess的运行约束,光伏发电约束,购电约束和安全约束;adn为径向接线方式,潮流约束反映出各节点之间功率流的基本关系,采用distflow潮流模型,对于任意节点j,在t时刻满足以下关系:流模型,对于任意节点j,在t时刻满足以下关系:其中,x
ik
表示节点i和节点k之间的线路电抗;表示以节点k为首端的支路对应的末端节点集合;λ(k)表示以节点k为末端的支路对应的首端节点集合;表示在t时刻节点k处的非关键负荷波动量;p
ik,t
和q
ik,t
分别表示在t时刻从节点i流向节点k的有功功率和无功功率;和分别表示在t时刻节点k处的有功负荷与无功负荷;对于任意支路,节点电压、线路电流和功率之间的关系约束表述为:
其中,u
k,t
表示在t时刻节点k处的电压有效值;储能系统的运行约束具体分为充放电状态约束、充放电功率约束与荷电状态约束;充放电状态约束的表达式为:其中,分别表示在t时刻节点k处储能充电、放电和静止三种工作状态的0

1决策变量;充放电功率约束表达式为:其中,和分别表示节点k处储能装置的充放电功率上限;荷电状态的约束表达式为:荷电状态的约束表达式为:其中,d表示最大放电深度;soc
k,t
表示在t时刻节点k处储能的荷电状态;储能充放电功率与荷电状态的关系如下:其中,φ
c
和φ
d
分别表示储能的充电效率和放电效率,0<φ
c
<1,φ
d
>1;表示在t时刻节点k处储能装置的剩余电量;表示节点k处储能装置的最大容量;光伏发电约束的表达式为:购电约束的表达式为:安全约束的表达式为:安全约束的表达式为:其中,u
k,min
和u
k,max
分别表示节点电压有效值上下限;i
ik,max
表示支路电流有效值上限。4.根据权利要求1所述的一种针对兆瓦级光伏储能电站的储能容量配置方法,其特征在于,所述步骤四中基于ieee

33节点系统为:采用big

m法,引入新的变量和并通过下列不等式进行约束:
其中,m是一个较大的常数值;用和代替和消除原式中的0

1变量与连续变量相乘项;采用变量v和a分别代替电压平方项与电流平方项,得到:采用变量v和a分别代替电压平方项与电流平方项,得到:采用变量v和a分别代替电压平方项与电流平方项,得到:采用变量v和a分别代替电压平方项与电流平方项,得到:采用二阶锥技术进一步凸化松弛,得到:经过等价变换,得到:

技术总结
本发明公开一种针对兆瓦级光伏储能电站的储能容量配置方法,涉及新能源利用领域,包括步骤一,建立含有储能系统的主动配电网优化模型;步骤二,建立以主网购电成本、有功损耗成本与弃风弃光成本之和为优化目标的目标函数;步骤三,通过二阶锥松弛技术将模型中的非线性约束条件转换成线性约束条件;步骤四,基于IEEE


技术研发人员:沈彦君 刘宝英 汤曼丽 卓钢新 苏泽仁 王青松
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:2021.09.07
技术公布日:2021/12/13
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