[发明专利]基于电力电子变压器的配电网储能选址定容方法

说明书

一种基于电力电子变压器的配电网中储能选址定容方法，首先建立基于电力电子变压器的配电网中储能的双层优化配置模型，通过内层容量优化求得储能装置的最优容量以及最优容量下的储能出力以及联络线功率，进而通过潮流计算得到外层位置优化中和网络损耗有关的目标函数，最后通过粒子群优化算法得到储能装置最优位置，即所在PET的端口位置。本发明能够显著降低整个网络损耗，同时提高了电网运行净收益。

技术领域

本发明涉及的是一种配电网设计领域的技术，具体是一种基于电力电子变压器的配电网中储能选址定容方法。

背景技术

现有微电网及其可再生能源与配电网的友好连接均利用储能装置的功率调节手段及电力电子变压器的功率分配功能，电力电子变压器(PET)将工频交流电整流为直流电，然后逆变为高频交流电，用高频变压器实现电压电流的变换，最后将高频交流电转化为工频交流电和直流电；储能系统凭借其快速功率调节及兼具供蓄能力的特点，在平滑间歇式能源功率波动、削峰填谷、改善电压质量以及提供备用电源方面都发挥出了巨大的作用。

以蓄电池为储能系统时，蓄电池的容量配置对光伏发电影响很大，容量选择得太大，不仅会增加投资，电池还会长期处于充电不足的状态，影响储能的使用效果和寿命，不能较好地实现其经济性；当容量选择过小，光伏系统不能充分实现经济效益，且电网的供电可靠性降低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于电力电子变压器的配电网中储能选址定容方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明首先建立基于电力电子变压器的配电网中储能的双层优化配置模型，通过内层容量优化求得储能装置的最优容量以及最优容量下的储能出力以及联络线功率，进而通过潮流计算得到外层位置优化中和网络损耗有关的目标函数，最后通过粒子群优化算法得到储能装置最优位置，即所在PET的端口位置。

所述的双层优化配置模型包括：内层优化部分实现储能定容以及外层优化部分实现储能选址，其中：内层优化部分以购电成本最小为目标函数，外层优化部分以网络损耗和电力电子变压器端口损耗为目标函数。

所述的网络损耗包括：线路损耗和电力电子变压器端口(PET)损耗。

①线路损耗是指：配电线路损耗耗的计算公式为其中：P_loss是网络损耗，P_i是节点i的注入有功功率，Q_i是节点i的注入无功功率，V_i是节点i的电压幅值，R_ij是线路ij的电阻。

②PET损耗是指：当P_grid0，则10kV端口输入功率，380V端口输出功率，则端口损耗为其中：η为运行效率；β为负载率。

所述的储能装置最优位置通过以下方式得到：

1)初始化以群体规模为N的粒子群的位置和速度参数，N的取值优选为20；

2)计算粒子群中各粒子的目标函数值，即外层优化部分中和网络损耗有关的目标函数；

3)对每个粒子在不同位置下的网络损耗进行择优更新；

4)将每个粒子最好位置的网络损耗与粒子群中所有粒子所经历过的最好位置的网络损耗比较并择优更新；

5)以粒子自己历史最优网络损耗对应的位置和粒子全体最优网络损耗对应的位置对粒子的位置和速度参数进行更新，当已达到最大迭代代数，则得到最佳优化方案；否则返回步骤2)继续进行优化。

所述的内层优化部分是指：以购电成本为目标函数，即其约束条件包括：