[发明专利]考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法

说明书

一种考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法，该方法包括以下步骤：从剩余电量水平和充放电功率方面建立电池储能系统的充放电模型；根据分时电价对电池储能系统的充放电时段进行划分；对各个充放电时段内的充放电功率进行配置；建立主动配电网双层规划模型，上层规划为投资层，以总体经济成本最小、供电可靠性最高为规划目标，决策变量包括新建线路、升级线路、分布式电源安装数目、电池储能系统配置容量；下层规划为模拟运行层，考虑主动管理措施，以运行成本最小为规划目标，决策变量包括各个时刻储能充放电功率、可控负荷大小、弃风弃光容量、变压器分接头位置。本设计不仅提高了经济性，而且提高了供电可靠性。

技术领域

本发明涉及主动配电网规划技术领域，尤其涉及一种考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法。

背景技术

分布式电源(DG)主要利用太阳能、风能等可再生能源发电，具有投资少、发电方式灵活、环保等优点，但是和传统发电厂相比，其输出具有较大的波动性和不确定性，从而会给配电网的稳定运行和供电可靠性带来威胁。而引入储能技术，可提高配网对高渗透率DG的消纳能力。因此研究一种考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标双层规划方法是很有必要的。

储能系统可实现快速功率调节，且兼具供蓄能力，因此成为主动配电网(ADN)优化运行的重要调控手段之一，在有大量可再生能源接入的配电网中，针对可再生能源的波动性和间歇性，可通过储能技术有效地对其出力波动进行平抑，提高DG渗透率和利用率。电池储能系统(BESS)是ADN框架下的重要互动资源，在ADN规划过程中综合考虑其特性，进行BESS的优化配置，可以达到优化用能模式、提高供电可靠性、实现节能减排的目的，提高网络运行的经济性和分布式能源主动管理的能力。

需求侧管理是对电力用户实行节电以及负荷管理的一种管理模式，通过终端节约用电来使能源的损耗降低、利用率提高，其中负荷管理技术可通过灵活多样的负荷管理方案改善用户的用电行为，在保证电力网络可靠性的同时，优化系统负荷曲线，可提高电力系统运行的安全性、经济性，缓解用户的用电紧张情况，并达到优化用能的目的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的经济性差、供电可靠性低的缺陷与问题，提供一种经济性好、供电可靠性高的考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种考虑储能和负荷管理技术的主动配电网多目标规划方法，该方法包括以下步骤：

a、从剩余电量水平和充放电功率方面建立电池储能系统的充放电模型；

b、根据分时电价对电池储能系统的充放电时段进行划分；

c、对各个充放电时段内的充放电功率进行配置；

d、建立主动配电网双层规划的整体模型；

e、建立上层规划的数学模型，上层规划为投资层，该层规划的数学模型以总体经济成本最小、供电可靠性最高为规划目标，决策变量包括新建线路、升级线路、分布式电源安装数目、电池储能系统配置容量；

f、建立下层规划的数学模型，下层规划为模拟运行层，考虑主动管理措施，该层规划的数学模型以运行成本最小为规划目标，决策变量包括各个时刻储能充放电功率、可控负荷大小、弃风弃光容量、变压器分接头位置；

g、采用改进的多目标混合粒子群算法对上下两层规划的数学模型进行求解。

所述步骤a中，电池储能系统的充放电模型如下所示：

充电过程：

放电过程：