[发明专利]大规模分布式电源消纳的光伏-储能容量优化配置策略

权利要求书

1.一种大规模分布式电源消纳的光伏-储能容量优化配置策略，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采用峰谷分时电价反映用户需求侧响应，确立分时电价政策；

步骤二，建立分时电价下光伏微网运行策略；

步骤三，综合研究光伏出力特性、负荷特性、储能系统特性和分时电价下光伏微网运行策略，分别构建光伏系统收益模型和多目标优化配置模型；

步骤四，综合考虑光伏出力与负荷需求后确定各决策变量的上、下限，依据光伏微网运行策略，采用改进型遗传算法进行求解即可求得光伏-储能容量的最佳配置。

2.根据权利要求1所述的大规模分布式电源消纳的光伏-储能容量优化配置策略，其特征在于，步骤二中所述分时电价下光伏微网运行策略：

①夜间电价的低谷时段，从电网购电对储能电池的功率缺额进行弥补；

②上午电价的平时段或高峰时段，储能电池对负荷供电；

③午间光伏出力大于负荷时段，将光伏对负荷供电的剩余电能对储能电池充电；若储能充满，多余光伏上网；

④夜间电价的高峰时段，储能电池对负荷供电，至储能电池荷电状态下降至初始值，放电停止。

3.根据权利要求1所述的大规模分布式电源消纳的光伏-储能容量优化配置策略，其特征在于，步骤三中所述储能系统特性包括储能方式选择和配置方法选择。其中储能方式选择包括储能介质选择和储能容量选择，配置方法选择包括单一储能配置和复合储能配置以及储能优化分析方法。

4.根据权利要求1所述的大规模分布式电源消纳的光伏-储能容量优化配置策略，其特征在于，步骤三中所述光伏系统收益模型由光伏微网投资年成本C_I和光伏微网典型日收益C₀参数表示；

光伏微网投资年成本C_I表达式为：

C_I＝C_PV+C_B+C_C；

其中，C_PV为光伏系统年成本，C_B为储能系统年成本，C_C为储能双向变流器模块年成本，Q_PV为用光伏系统容量，I_PV为光伏组件单价，r₀为贴现率，μ(A)为光伏年运行和维护费用，Q_B为储能系统容量，I_B为储能电池单价，R_E为储能电池更换次数，μ(B)为储能年运行和维护费用，P_C为储能双向变流器总功率，I_C为储能变流器单价，μ(C)为储能双向变流器；

光伏微网典型日收益C₀表达式为：

其中，e_d(t)为用户电价，e_e为光伏上网电价，e_i(t)为微网从电网的购电电价，e_pv为光伏补贴电价，P_d(t)为用户负荷功率，P_e(t)为微网上网电能功率，P_i(t)为微网向电网购入电能功率，P_PV(t)为光伏出力，T为典型日时长，△t为时间长度。

5.根据权利要求1所述的大规模分布式电源消纳的光伏-储能容量优化配置策略，其特征在于，步骤三中所述多目标优化配置模型包括目标函数和约束条件，所述目标函数包括光伏微网系统的年净利润C_net和光伏消纳率S_PV，所述约束条件包括微网可靠性、储能电池性能和用户购电成本；

光伏微网系统的年净利润C_net表达式为：

C_net＝C₀R－C_I

其中，R为相似日。

光伏消纳率S_PV表达式为：

其中，E_SC为光伏微网中每天负荷消纳的光伏电能，E_FC为柔性容量储能所消纳的光伏电能；

微网可靠性约束表达式为：

Q_B≥Q_RC·min

其中，Q_RC·min为刚性容量最小值；

储能电池性能约束表达式为：

E_b(t+Δt)＝E_b(t)+ε_cP_c(t)Δt·η_c-ε_dcP_dc(t)Δt/η_dc

S_soc(t+Δt)＝[E_b(t)+ΔE_b]/E_rate

D_OD≤0.8

ε_c+ε_dc＝1,ε_c,ε_dc∈{0,1}

其中，E_b为储能电池容量，P_c、P_dc分别为储能充、放电功率，ε_c、ε_dc分别为储能是否充、放电的二进制数，η_c、η_dc分别为储能充、放电效率，S_soc为储能电池的荷电状态，ΔE_b为储能电池容量变化量，E_rate为储能电池的额定容量，D_OD为储能电池的放电深度；

用户购电成本约束表达式为：

其中，EI为购电成本，e₀为基本电价，T_f、T_p、T_g分别为峰、平、谷时段的时长，e_f、e_p、e_g分别为峰、平、谷时段的电价。