申请/专利权人：国网安徽省电力有限公司马鞍山供电公司

申请日：2024-01-08

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117808510A

主分类号：G06Q30/0201

分类号：G06Q30/0201;H02J3/28;H02J3/32;G06Q10/0631;G06Q10/0639;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开一种基于技术经济性综合指标的配电网储能单层优化配置方法，本发明涉及综合能源系统规划、双层规划技术领域。该方法包括以下步骤：1根据简单的2节点系统，基于潮流解存在性构建配电系统静态电压稳定指标，用于衡量储能接入配电网对电能质量的改善效果；2综合考虑储能配置的技术性和经济性，选取系统静态电压稳定性、储能设备成本为上层目标函数衡量其定容选址的合理性；3采用一种利用Yalmip工具箱中的KKT函数，将原本分为两个层次的优化问题整合到一个层次，以简化问题的求解和优化配电网储能配置模型，得到一种基于技术经济性综合指标的配电网储能单层优化配置方法。

主权项：1.一种基于基于技术经济性综合指标的配电网储能单层优化配置优化算法，其特征在于：所述优化算法包括如下步骤：S11：建立储能配置模型：确定储能系统的配置参数和相关变量，其中包括储能装置的容量和最大容量，充放电效率，充放电功率限制，充、放电时长，电池储能运行的时段集合、日风险系数、运行时长以及储能个数，设备的单位调整功率惩罚成本、调整功率以及调整的设备数量；抽水蓄能装置的抽水功率、放电功率最大值，抽水、发电效率，水库蓄水容量及上下限，以及抽水和发电的状态变量，抽水蓄能装置的运行时段、日风险系数以及运行时长；定义目标函数：最小化总成本，包括储能的成本问题以及电压静态稳定性；在该阶段充分考虑储能设备运行过程中的运行状态以及最小化设备运行时的经济性风险指标，同时，列出问题的约束条件，所述约束条件包括储能系统容量的上下限、充放电功率的限制；S12：转化为双层优化问题：将储能系统配置问题转化为双层优化问题；内层优化问题为储能系统的运行模型，考虑储能设备运行过程中的运行状态以及最小化设备运行时的经济性风险指标，包括运行风险；外层优化问题为最小化储能装置的成本，包括储能的成本问题以及电压静态稳定性；S13：采用KKT函数将双层优化转化为单层优化：通过对内层优化问题的约束条件和目标函数进行整理和编写，通过调用工具箱中的KKT函数将内层的函数与外层规划问题进行整合，函数公式如下：[KKTsystem,details]＝kktConstraint,Objective,z其中z表示优化变量，KKTsystem存储KKT条件的约束表达式，details是一个结构体变量，用于存储KKT条件的细节；KKT条件是一组数学表达式，描述了优化问题的最优性条件；通过引入KKT条件，将双层优化问题转化为单层优化问题；引入拉格朗日乘子，将内层问题与外层问题联合起来；使用拉格朗日乘子，将上层和下层问题的KKT条件结合为单层问题的KKT条件；S14：构建单层优化问题：基于KKT函数的结果，构建一个单层优化问题；包括储能系统参数的优化变量以及考虑内层问题的等式和不等式约束；这一步需要确保问题的可行性和优化变量的合理性；对于非线性的目标函数，需要将其线性化；线性规划的对偶定理表明，在最优解处原对偶问题和对偶问题的目标函数值相等；故此，可将这个双层优化问题转化为混合整数线性规划问题；可通过求解器cplex进行求解；S15：应用optimize函数优化求解：采用求最优解函数对构建的单层优化问题进行求解，以获得一组储能系统配置最优解，最优值；S16：评估和选择解集：获得了一组储能系统配置的最优解后，需要对非支配解集中的每个解进行性能评估；这可能包括考虑不同的性能指标，所述性能指标包括成本、效率、可靠性；根据特定的决策准则，选择最优解；S17：验证和优化结果：对选定的最优解进行验证，可以通过模拟和实验来验证其在配电网中的性能；根据需要，进行进一步的优化和调整，以确保最终的储能系统配置满足实际需求和系统要求。

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