[发明专利]考虑网损和广域节点电压偏差的储能装置选址方法

说明书

一种考虑网损灵敏度和广域节点电压偏差的储能选址方法，在考虑储能充放电功率对储能选址的影响，并在考虑经济性和安全性的基本思路下建立带权衡系数的储能选址目标函数。本发明以网损灵敏度和广域节点电压偏差距离方差为目标函数，考虑经济性和安全性，分别给出原始参数并形成节点导纳矩阵，对整个电力网络进行潮流计算、灵敏度方差及广域节点电压偏差距离方差计算、权衡系数赋值，最终计算出电力网络节点中目标函数较大的节点，将其作为储能的最优选址地点。

技术领域

本发明涉及一种储能选址方法。

背景技术

目前我国的电网结局很复杂,各区域之间均存在不同的供应矛盾,储能作为我国的电网运行中重要的构成部分,注重储能技术的发展有助于缓解能源供应与就地消纳问题,更好地提升一次性能源的使用效率。

当储能技术应用于电网中，电网的潮流的方向和大小会发生改变，随之会对电网的网损和电压产生影响。各分布式储能接入位置和容量的不同对配电网的网损和电压有较大的影响，因此其接入位置和容量的确定是亟需解决的问题。国内外学者对储能的选址配置方法进行了诸多研究。例如，将选址配置作为上层目标，运行作为下层目标，通过求解双层目标获得储能的最优规划配置。例如，针对分布式储能接入配电网的多目标优化问题，用智能优化算法对配电网中分布式储能的接入位置和容量进行优化，但对于大规模系统的运算时间较长。例如，利用电压灵敏度对储能进行选址，利用经济性指标对储能进行配置。

综上所述，目前在选址过程中综合考虑网损和广域节点电压偏差的选址方法研究较少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种寻找储能装置接入电网的最优位置的方法。本发明将网损灵敏度和广域节点电压偏差距离方差作为选址的优化决策变量，并在选址的过程中考虑储能系统的性能参数对选址的影响。

储能系统可以在一天中电网系统负荷处于低谷阶段时充电，在电网系统负荷高峰时放电。储能系统的这一基本运行特性可以平滑一天中的电网系统负荷曲线。在电网的合理位置进行配置时,可显著降低电网系统负荷高峰时配网主干线路上流过的电流从而降低电网系统负荷高峰时线路和变压器损耗。虽然在电网系统负荷低谷阶段对电池充电会使线路电流较原先有所升高,但能量损耗是和电流的平方成正比，所以这种降损的效果是能够实现的。

本发明选址方法包括以下步骤：

1)搜集电网系统网络支路元件参数、发电机参数、各母线负荷运行数据等原始数据；

2)以步骤1)得到的数据建立节点导纳矩阵，进而形成雅克比矩阵，对电网网络进行潮流计算及电网系统的网损灵敏度计算，并用网损灵敏度评估储能装置的经济性；

3)通过潮流计算得到节点电压，然后计算广域节点电压偏差距离方差，并用广域节点电压偏差距离方差评估储能装置的安全性；

4)对经济性指标δ_i和安全性指标ε_i进行归一化处理，得到带权衡系数的选址目标函数E_obj；

5)比较各节点的选址目标函数E_obj的大小，并确定储能装置接入的最优位置。

进一步的，所述步骤2，用网损灵敏度评估储能装置的经济性，对电网网络进行潮流计算及电网系统的网损灵敏度计算的方法具体如下：

t时刻电网系统的有功网损表示为：

将式(1)对P_i进行求导可得网损灵敏度：