[发明专利]基于配电网多应用场景的储能电站选址定容方法

说明书

本发明公开了一种基于配电网多应用场景的储能电站选址定容方法，包括将电网划分为多个暂态控制区域；设定拟建设的储能电站数量并选定初始计算节点；计算储能电站的功率和位置；分析储能电站对电网的影响，从而完成储能电站的选址和定容。本发明方提供了一种兼顾不同时间尺度和空间维度的多应用场景综合需求的储能电站的选址定容方法，而且本发明方法能够为储能电站的选址和定容提供科学可靠的计算依据，而且本发明方法能够保证电网的稳定可靠运行。

技术领域

本发明具体涉及一种基于配电网多应用场景的储能电站选址定容方法。

背景技术

随着全球科技水平的提高，人们对能源的需求量不断增长，需要进一步扩大电网建设以及提升电厂装机容量。我国目前火电厂发电量依旧占总发电量的七成以上，运用化石能源发电对生态环境造成巨大污染和破坏，同时随着化石能源资源量的枯竭，促使了我国对新能源的开发与利用。具有快速、精准调节能力的电池储能相对其他类型的储能拥有能量密度高、选址限制因素少、功率吞吐灵活、能量损耗小等优点，不仅能有效提高电网消纳风光发电并网的能力，而且可以成为电网优质的辅助服务资源。

储能电站接入电网的前期规划包括储能布点、选址、定容等多方面内容。通常建立以某一经济技术量最大或最小为目标或者综合考虑某几个量最大或最小为目标，并考虑一定技术指标约束的规划模型，然后采取一定的算法(以智能算法为主)进行求解，以期求得储能的布点、选址、定容。由于不同应用场景下，应用目标不同，边界条件不同，从而其规划模型的目标函数与约束条件都不同，因此在进行储能电站的规划研究时，首先需要分析与提炼储能的应用场景。常见的储能应用场景包括储能应用于风(光伏)电场平抑波动与跟踪计划出力，储能辅助电网参与调峰、调频，同时储能还可用于提高系统稳定性，改善电能质量作为备用电源等。挖掘储能电站在源-网-荷三侧接入时的应用场景，则需建立不同应用场景下的经济技术指标，以衡量储能电站接入电网的效益，以及是否会对系统的安全稳定运行产生影响，同时，建立的经济技术指标对储能的布点、选址定容等规划问题具有一定的指导作用。尤毅、刘东、钟清、余南华发表的《主动配电网储能系统的多目标优化配置》[J]一文(详见《电力系统自动化》，2014，38(18)：第46-52页)以网损最小化为目标对储能的安装地点进行选择和规划，并通过粒子群算法确定最优容量。吴小刚、刘宗歧、田立亭、丁冬、杨水丽发表的《基于改进多目标粒子群算法的配电网储能选址定容》[J]一文(详见《电网技术》，2014，38(12)：第3405-3411页)在考虑储能效益与成本的基础上，建立了系统节点电压波动、负荷波动及储能装置总容量为目标的多目标优化模型，并提出一种基于改进多目标粒子群算法的配网储能选址定容方法。鲍冠南、陆超、袁志昌、韩英铎发表的《基于动态规划的电池储能系统削峰填谷实时优化》[J]一文(详见《电力系统自动化》，2012，36(12)：第11-16页)以一日内电池储能系统投资成本和微电网运行成本之和最小为目标，构建选址定容模型。HOSSEINA M，BATHAEE S M T发表的《Optimal scheduling for distributionnetwork with redox flow battery storage》[J]一文(详见《ENERGY CONVERSION ANDMANAGEMENT》，2016，121：第145-151页)结合配电网经济运行和污染气体排放放量，设定其最小为目标，对分布式电源和储能的选址定容进行优化。

综上所述，目前电池储能系统的选址定容研究主要以技术经济指标为目标，基于各类优化算法进行寻优。但是，目前的方法有着明显不足，不仅效率较低，易陷入局部最优，而且出发角度均为经济利益，从而可能使得电网出现不稳定运行等异常情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种科学合理且能够保证电网安全稳定可靠运行的基于配电网多应用场景的储能电站选址定容方法。

本发明提供的这种基于配电网多应用场景的储能电站选址定容方法，包括如下步骤：

S1.将电网划分为多个暂态控制区域；