[发明专利]一种考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容方法

说明书

本发明公开了一种考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容方法。本发明采用的技术方案：根据以往可再生能源出力数据、常规发电机出力数据和负荷数据预测第二天的出力和负荷数据；分析历史数据，根据实际需求，给出储能电站的初始数据；建立考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容的最优模型，以储能电站的位置、容量和每个时刻的SOC为优化变量，以降低储能运行成本为目标，考虑设备模型约束和系统运行约束；根据所建模型，建立基于windows操作系统，matlab环境的仿真平台，用遗传算法求解模型。本发明有效解决了储能最优选址定容问题，并降低了储能运行成本。

技术领域

本发明属于电力系统规划领域，具体地说是一种考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容方法。

背景技术

储能造价昂贵，考虑储能选址定容的规划问题已经成为当今的研究热点。国内外现有考虑储能系统选址定容的电网规划方法，只考虑固定容量和功率的储能装置，忽略其规模和选址优化可能导致的运行成本不理想。

中国专利申请号201811339760.X公开了一种配网自动化系统中储能系统的选址方法，其以节点电压波动、系统负荷波动和储能系统容量最小为目标，考虑了储能接入配电网的安全可靠性，未多考虑储能成本/效益的分析，且以较小系统IEEE-14节点配电网为仿真验证，不能很好验证该系统模型。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容方法，其通过建立双层优化模型，即外层用分支界定法确定储能的选址问题，内层用改进遗传算法确定储能最佳位置上的存储容量和功率、荷电状态(SOC)和最小总成本等，以有效解决储能最优选址定容问题，并降低储能运行成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容方法，其包括步骤：

1)根据以往可再生能源出力数据、常规发电机出力数据和负荷数据预测第二天的出力和负荷数据；

2)分析历史数据，根据实际需求，给出储能电站的初始数据，即初始SOC状态、充放电时间、充放电效率和自放电率；

3)建立考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容的最优模型，以储能电站的位置、容量和每个时刻的SOC为优化变量，以降低储能运行成本为目标，考虑储能电站模型约束和系统运行约束；

4)根据所建模型，建立基于windows操作系统，matlab环境的仿真平台，用遗传算法求解模型。

本发明考虑可再生能源出力的分布式储能选址定容方法，相比较其他的确定储能选址定容的方法，本发明考虑了电力系统的安全性、稳定性等其他指标，结合了上层电网的分时电价，以间接式电源消纳最大化，同时考虑以储能的投资费用、系统网损费用、储能盈利的总成本最小为优化目标，具有工程实用性。

作为上述方法的补充，所述储能电站的运行特性如下所示：

1)充电过程

S(t)＝(1-δΔt)S(t-1)+P_i^c(t)Δtη_c/C，

2)放电过程

式中，S(t)是在t时刻储能的荷电状态；S(t-1)是在t时刻储能的荷电状态；δ是自放电率；P_i^c(t)和P_i^d(t)分别是充电和放电功率；η_c和η_d分别是充电和放电效率；C是储能电站的容量；Δt是时间间隔；

所述的充电功率和放电功率存在如下的关系：