[发明专利]一种光储系统参与配电网优化运行策略的获取方法

说明书

本发明公开了一种光储系统参与配电网优化运行策略的获取方法，首先建立光储系统柔性并网运行模型；然后，考虑系统网损和光储系统运行损耗，以“源‑网”损耗最小为目标函数，将功率倒送和系统安全电压加入约束条件，结合传统网络潮流约束、变电站馈线出口功率约束、线路功率约束和光储系统运行约束，建立多个光储系统参与配电网优化运行模型；最后，针对多个光储系统有功无功双决策，采用多维动态规划算法求解模型。本发明相对于传统方法，使光储系统具有较强的潮流调节能力，优化方法实现了清洁能源满额消纳、配网经济运行和电压越限治理的目标。

技术领域

本发明具体涉及一种光储系统参与配电网优化运行策略的获取方法。

背景技术

在能源危机和环境污染的双重压力下，清洁能源发电技术得到了空前的发展。分布式能源(distribution generator，DG)规模化接入，给配电网安全运行带来了诸多问题，其中电压越限和功率倒送尤其突出，影响了清洁能源的满额消纳。

当前，我国城市配电网电缆使用率日益提高，阻抗比R/X较大，有功/无功潮流都会对节点电压产生较大影响，高电压问题已成为近年来城市配电网安全运行的主要问题。光伏作为配电网最主要的清洁能源形式，若继续采用刚性并网(功率因数1)方式规模化接入，电网电压越限问题将更为严重。柔性并网方式下，P/Q可独立解耦控制，清洁能源除正常发电，还承担对电网的支撑、调节作用，是主动配电网的重要特征之一。

当光伏采用柔性并网方式时，若不限制光伏有功输出，仅使用逆变器剩余容量进行无功调节，则电压治理较为困难；若限制有功输出，则光伏无法满额消纳。应用储能系统(energy storage system，ESS)技术则可较好解决“过剩”有功的存储问题。

传统方法的研究对象都是独立的分布式电源和储能，储能充放电功率需要通过配网线路传输，增加了网络潮流的复杂性，限制了优化效果。动态规划是用于求解储能充放电策略的一种经典优化算法，算法流程可清晰描述储能电量的多阶段连续特性，每个阶段最优决策的选定，均从全局考虑，同时编程求解也较为方便。传统方法使用动态规划求解得到了各自模型中储能的充放电功率，实现了有功最优控制，但都未对并网逆变器剩余容量做无功优化。当考虑有功无功双决策时，传统一维动态规划算法不再适用。

发明内容

针对上述问题，本发明围绕主动配电网优化运行三大目标：分布式能源满额消纳、配网经济运行和电压越限治理，提出光伏和储能一体的光储系统(photovoltaic energystorage system，PESS)参与配电网优化运行策略的获取方法，相较于传统方法，使光储系统具有较强的潮流调节能力，优化方法实现了清洁能源满额消纳、配网经济运行和电压越限治理的目标。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种光储系统参与配电网优化运行策略的获取方法，包括以下步骤：

(1)建立光储系统柔性并网运行模型；

(2)以“源-网”损耗最小为目标函数，将功率倒送和系统安全电压加入约束条件，结合传统网络潮流约束、变电站馈线出口功率约束、线路功率约束和光储系统运行约束，建立多个光储系统参与配电网优化运行模型；

(3)针对多个光储系统的有功输出和无功输出双决策变量，采用多维动态规划算法求解光储系统参与配电网优化运行模型，获得光储系统参与配电网最优运行的策略。

进一步地，所述步骤(1)中的光储系统柔性并网运行模型为：

S(t+1)＝(1-σ)S(t)+P_ESS(t)Δt (1)

S_min≤S(t)≤S_max (2)

S(0)＝S(T) (3)