申请/专利权人：湖南经研电力设计有限公司;国网湖南省电力有限公司经济技术研究院

申请日：2020-04-27

公开（公告）日：2021-02-19

公开（公告）号：CN111509750B

主分类号：H02J3/32(20060101)

分类号：H02J3/32(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.19#授权;2020.09.01#实质审查的生效;2020.08.07#公开

摘要：本发明公开了一种电网侧储能系统容量配置优化方法，包括获取电网的运行参数；建立下层储能系统运行模型并得到规划日削峰量；建立上层规划模型并得到储能系统规模；利用粒子群优化算法对上层规划模型和下层储能系统运行模型进行联合求解得到最终的电网侧储能系统容量配置结果。本发明建立了电网侧储能系统单位规模应用效果模型，提出了电网侧储能系统对多电压层级电网及电源应用效果计算方法，充分体现了储能一处应用多处受益的优势；而且建立了电网侧储能系统上下双层优化配置模型，采用改进型粒子群算法进行优化计算，快速得到综合最优的配置结果；因此，本发明方法可靠性高、实用性好且兼顾电网侧储能系统整体效果与利用效率。

主权项：1.一种电网侧储能系统容量配置优化方法，包括如下步骤：S1.获取电网的运行参数；S2.以储能系统充放电功率为控制变量，以规划日负荷曲线优化效果最佳为目标，建立下层储能系统运行模型，并得到规划日削峰量；具体为采用如下步骤建立下层储能系统运行模型并计算规划日削峰量：A.采用如下算式作为下层储能系统运行模型的目标函数： 式中Sess为储能系统电池的容量；Pess·t为储能系统t时刻的运行功率；T为日负荷特性曲线的时段数；P′L·t为经储能系统优化后的日负荷特性曲线的负荷；为经储能系统优化后的日负荷特性曲线的平均值；B.采用如下算式作为下层储能系统运行模型的约束条件：SOCmin≤SOC≤SOCmax -Pess≤Pess·t≤Pess式中SOC为储能系统荷电状态；SOCmin为储能系统允许最小荷电状态；SOCmax为允许最大荷电状态；η为储能系统充放电效率；Pch为储能系统充电功率；Pdis为储能系统放电功率；Δt为时段长度；Pess·t为储能系统t时刻的运行功率；C.采用如下算式计算规划日削峰量ΔP：ΔP＝maxPL·t-maxP′L·t式中PL·t为优化前的日负荷特性曲线的负荷；P′L·t为经储能系统优化后的日负荷特性曲线的负荷；S3.以单位规模储能系统应用效果最优为目标，建立上层规划模型，并得到储能系统规模；具体为采用如下步骤建立上层规划模型并计算储能系统规模：a.采用如下公式作为上层规划模型的目标函数： 式中为单位规模储能系统的应用效果，且Sess为储能系统电池的容量；Pess为储能系统电池的系统功率；kp为储能系统功率占比系数；ESess,Pess为储能系统的应用效果，且ESess,Pess＝eg+eu+epΔP；eg为储能系统对本级电网负荷优化的效果系数且N0为储能系统寿命，Ng为储能系统作用年限且为向下取整符号；Pa为重载负荷水平阈值且Pa＝r·Str；r为重载负载率阈值；Str为设备额定容量；ΔP为规划日削峰量；PL·max为负荷最大值；ε为负荷增长率；eu为储能系统对上级电网负荷优化效果系数且eu＝βu；βu为本级负荷对上级电网的同时率；ep为储能系统对电厂容量减少效果系数且ep＝βp1+rres；βp为本电压层级负荷汇总至电源端的同时率；rres为发电容量负荷备用率；b.采用如下算式作为约束条件：0≤Pess≤Pess·max0≤Sess≤Sess·max其中Ptr为所接入的变电设备的剩余容量；Parea为场地最大可安装规模；Pacc为接入点允许接入最大容量；为典型负荷日最大负荷与平均负荷的差值；S4.上层规划模型向下层储能系统运行模型传递储能系统规模参数，下层储能系统运行模型向上层规划模型传递规划日削峰量参数，并利用粒子群优化算法实现对上层规划模型和下层储能系统运行模型的联合求解，从而得到最终的电网侧储能系统容量配置结果。

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