[发明专利]一种主动配网动态规划方法

权利要求书

1.一种主动配电网动态规划方法，所述主动配电网中含有需求侧响应系统、分布式电源和储能系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立需求侧负荷功率预测模型、分布式电源功率预测模型以及储能系统的充放电模型；

S2、根据所述需求侧负荷功率预测模型、分布式电源功率预测模型以及储能系统的充放电模型以社会的综合经济效益最大化建立目标函数；

S3、采用混沌粒子群分层优化算法对主动配电网的储能系统进行规划，获得每一储能系统的最优位置和功率；

S4、根据所述每一储能系统的最优位置和功率获得每一储能系统的充放策略；

其中，所述步骤S2中的目标函数为：

maxf₁＝(C_s+C_loss+C_kw+C_b-C_ess-C_ess，m-C_l，y-C_DG-C_MA-C_Line-C_sub-C_S‘)

C_s＝k_s·(C_s，dis-C_s，c)

C_kw＝λ·p_t·C_k

C_e＝[r·(1+r)^h]/[(1+r)^h-1]

其中，C_s、C_loss和C_kw分别为储能系统低储高放套利年收益、节约电能损耗年收益和削峰年收益，C_b为风力发电或光伏发电政府补贴费用，C_ess为储能系统年投资成本、C_ess，m为储能系统年运行维护成本，C_l，y为可中断负荷的补偿费用，C_DG为分布式电源的投资及运行维护费用，C_MA为综合负荷需求响应项目管理费用，C_Line为配电线路投资及运行维护费用，C_sub变电站运行购电费用，k_s为典型日储能系统套利折算成一年套利的折算系数，C_s，dis、C_s，c分别为储能系统一天放电收入费用和充电支出费用，p_dis、p_ch分别为储能系统放电电价和充电电价，P_{ess，j，dis}(t′)、P_ess，j，c(t′)分别为储能系统在t′时刻的放电功率和t′时刻的充电功率，p_t为引入储能系统后的削峰值，λ为变电站单位容量的综合投资费用，C_k为变电站资金等年值系数，r和h分别为储能系统的贴现率和使用年限；k_e为单位容量投资成本，E_e，j、C_ress分别为第j个储能系统的容量和残值，k_m为储能系统单位容量的年运行维护成本，N_e为储能系统的数量，Δt为采样间隔，C_S‘为实施需求响应后减少的年卖电收益；

所述S3具体包括：

S31，对储能系统的位置和功率进行编码；

S32，初始化种位置和速度变量，计算各个粒子的目标函数，并将其放入非劣解集；

S33，计算确定各粒子的历史最优解和种群全局最优解；

S34，计算各粒子与最优粒子的差值，更新各粒子的惯性权重，对粒子进行交叉变异计算；

S35，计算各粒子的目标函数值，根据支配关系更新粒子历史最优解并形成新的非劣解集，然后更新非劣解集；

S36，选取种群全局最优解，如果满足终止条件，则转S37；否则，转S33；

S37，输出最优解集，得到储能系统的最优位置和功率；

其中，所述步骤S4具体包括：

根据分时电价进行充放电时间段划分，若有多个储能系统时，根据充电时间段内的各时刻采样点负荷值确定各储能系统在充电时间段内各时刻充放电功率的大小；

其中，所述确定各储能系统在充电时间段内各时刻充放电功率的大小具体包括：

对充电时间段内的各时刻采样点负荷值按从小到大的顺序排序，确定负荷相对应的各时刻采样点处储能系统充电功率的大小；

使负荷最小的采样点按最大功率充电，使其他采样点处按小于最大功率的变功率充电，并依次计算电池储能剩余电量值，若电池储能剩余电量值越限，则按负荷从大到小的顺序，使负荷最大采样点处的储能系统按最大放电功率放电，使其他采样点处的储能系统按小于最大功率的变功率放电，否则此时未确定功率的采样点处可看作以零功率进行充电；

其中，所述使其他采样点处按小于最大功率的变功率充电具体包括：

其中，P_L(t)为T_c，i内t时刻负荷值；T_c，i是充电时间段；P_L，min为T_c，i的所有采样点处最小的负荷值；P_C，max、P_e，c分别为储能系统最大充电功率和额定充电功率；P_C，max+P_L，min为储能充电后应达到的指标，γ为第j个储能系统的充电功率权重；

式中：N_e为储能系统的数量；E_e，j为第j个储能系统的容量；

使其他采样点处的储能系统按小于最大功率的变功率放电具体包括：

其中，P′_L(t′)为T_dis，i内第t′个采样点处负荷值；T_dis，i为放电时间段；P_L，max为T_dis，i的所有采样点处最大的负荷值；P_DIS，max、P_e，dis分别为储能系统最大放电功率和额定放电功率；η为第j个储能系统的放电功率权重。