[发明专利]一种基于模糊综合评价的“煤改电”地区储能系统多目标容量配置方法

说明书

一种基于模糊综合评价的“煤改电”地区储能系统多目标容量配置方法，以储能系统经济成本、网络有功损耗成本以及配电网节点电压偏移最小值为目标函数，考虑配网功率平衡、储能系统功率约束以及储能充放电特性约束等，引入模糊综合评价确定多目标容量优化配置的权重，并采用改进的粒子群优化算法求得提升“煤改电”地区配网供电能力的多目标优化容量配置结果。

技术领域

本发明涉及储能技术领域，具体是一种基于模糊综合评价的“煤改电”地区储能系统多目标容量配置方法。

背景技术

随着近年来我国工业化、城镇化的快速推进，化石能源的消耗持续增加，对环境造成极大的污染。为了治理大气污染，改善人们居住环境，我国政府部门出台了一系列有关电代煤、电代油的文件，以减少碳粉灰尘、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物质的排放，尤其“煤改电”行动效果最为明显，中国北方部分地区，普遍实施电采暖改造，电采暖主要包括冷热空调、电锅炉、热泵(地源、空气源)、电暖器等形式。电采暖的典型特点就是功率大，负荷集中，极易产生高峰负荷，切峰谷差大，对配电线路造成的影响较大。电采暖设备大规模接入配电网，使得配电网末端电压偏差率很大，并且不稳定。电采暖设备在随机性启动和关闭时，电压会大幅波动，影响低压配电网的电压平稳运行和其他用电设备的正常工作，特别是在线路较长、线型较老的农村低压配电网中。

电池储能系统凭借其快速功率调节以及兼具供蓄能力的特征，在平滑间歇式能源功率波动、削峰填谷、改善电压质量以及提供备用电源等方面都发挥了较大作用，成为含大量间歇性负荷的配电网安全稳定运行的关键所在。当大量可再生能源接入配电网时，其出力的波动性会对配电网的电压质量带来不利影响，甚至会使电压越限，使用电池储能装置可以对接入节点的可再生能源及负荷进行削峰填谷，从而抑制了功率波动，减小了电压越限风险，提升了配电网对新能源的接纳能力；同时，储能系统的接入也可以改善配电网潮流、降低网损，优化配电网的运行。因此，研究一种提升“煤改电”地区供电能力的储能多目标容量优化配置显得至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种方便操作、效果良好的基于模糊综合评价的“煤改电”地区储能系统多目标容量配置方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种基于模糊综合评价的“煤改电”地区储能系统多目标容量配置方法，包括以下步骤：

S1、初始化配电网模型、输出线路参数及负荷数据，进行潮流计算，获得稳态电压和功率分布；

S2、利用FCEM法确定多目标评价体系的各目标权重，初始化配置模型，线路损耗成本计为储能系统尚未接入配电网时的损耗费用，确定储能系统初始额定功率和额定容量；

S3、将初次求解的储能系统额定功率和额定容量作为输入数据，进行储能系统投资成本、线路损耗成本的优化迭代；

S4、判断迭代最后是否得到最优解，若得到最优解，则计算完成，得到最优方案；否则，将求得的储能系统功率值反馈到线路损耗成本中继续迭代求解，直至得到最优解；

其中，“煤改电”区域储能系统多目标容量配置的目标函数为：

min G＝αf₁+βf₂ (1)

式中：f₁为储能系统投资成本；f₂为线路损耗成本；α、β为各目标权重，α+β＝1；

同时，建立“煤改电”区域储能系统多目标容量配置的约束条件，约束条件包括配网功率平衡约束、储能系统功率约束、储能系统容量约束、储能系统充放电功率约束、储能系统充放电状态约束、储能系统荷电状态约束和储能系统安装节点约束。

其进一步是：储能系统投资成本目标函数表示为：