[发明专利]一种考虑梯次利用储能的配电网优化调度方法

说明书

本发明涉及一种考虑梯次利用储能的配电网优化调度方法。包括如下步骤：（1）针对电动汽车退役的动力电池，通过电池分选与重组，形成能够应用于配网优化中的储能系统；（2）计算储能系统寿命衰减度，确定梯次利用储能的安全裕度，确定配电网优化模型中储能调节约束；（3）通过生成树原理形成拓扑约束，采用Distflow模型确定配电网的基本潮流约束；（4）结合拓扑约束以及Distflow模型，并采用含较大常数M和二进制变量的不等式约束，重写潮流约束；（5）建立以负荷裕度值最大以及其方差最小的多目标函数，形成配网优化调度模型，求解得出最优结果。与现有技术相比，本发明准确度更高。

技术领域

本发明涉及电力系统配电技术领域，尤其一种考虑梯次利用储能的配电网优化调度方法。

背景技术

随着各国电动汽车保有量的指数级增长，电动汽车退役电池数量也将呈爆发式增长。电池内含有钴、锂等元素和一些金属材料，将退役电池直接报废处理，既污染环境又浪费资源，将退役电池用于电力储能，在保证安全运行的前提下实现价值最大化，既可以降低储能装置的投资成本，又可以减少环境污染，对储能行业与电池生产行业均有重大的经济价值。

近年来，能源结构调整及环境污染治理成为全球关注的焦点，如何合理的提高清洁能源的利用率、改进分布式能源供电的可靠性、减小环境负面影响、实现配电系统的经济运行成为研究热点。主动配电网作为涵盖多种分布式能源、储能系统等的智能配网形式得到了快速的发展，对配电网进行最大供电能力评估是电网规划工作的关键一环，然而过分追求消纳分布式能源出力而忽略其易受扰动的特点会导致配电网失去调节能力，因此考虑负荷裕度及其分布均衡度的配电网优化方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提高退役动力电池的利用率，提供一种考虑梯次利用储能的配电网优化调度方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种考虑梯次利用储能的配电网优化调度方法，包括如下步骤：

步骤S1、针对电动汽车退役的动力电池，通过电池分选与重组，形成能够应用于配网优化中的储能系统；

步骤S2、计算储能系统寿命衰减度，确定梯次利用储能的安全裕度，确定配电网优化模型中储能调节约束；

步骤S3、通过生成树原理形成拓扑约束，采用Distflow模型确定配电网的基本潮流约束；

步骤S4、结合拓扑约束以及Distflow模型，并采用含较大常数M和二进制变量β_fl的不等式约束，改进潮流约束；

步骤S5、建立以负荷裕度值最大以及其方差最小的多目标函数，形成配电网优化调度模型，求解得出最优结果。

在本发明一实施例中，所述步骤S1具体实现方式如下：

步骤S11、通过多参数分选法对电池单体之间包括电压、内阻和容量的参数的分析，并结合动态特性分选法将电池在同一充放条件下的电压曲线作为电池分选的指标，分选出一致性较好的电池；

步骤S12、在保证经济性和可靠性的基础上，通过串联和并联，组成合适的成组连接方式，对容量相近的电池组成电池系统应用于配电网中。

在本发明一实施例中，所述步骤S2中确定梯次利用储能的安全裕度的实现方式如下：

步骤S21、计算t1～t2时刻动力电池的充放电深度β_bj为

其中P_bj为输出功率，t1和t2为单体电池j的充放电时间，E_{bj_last}为标称区域储能容量极限值；

步骤S22、设动力电池应用于电动汽车充放电次数X次，计算对应的衰减度δ_bj为