[发明专利]一种基于配电网氢储能系统日内滚动优化方法

说明书

本发明提出的是一种基于配电网氢储能系统日内滚动优化方法，该方法包括：1、建立含氢储能的配电网系统；2、将氢储能充放电功率和荷电状态约束处理为机会约束；3、确定氢储能的目标函数和氢储能机会约束的约束条件；4、在日内滚动优化阶段对氢储能机会约束实时自适应更新。本发明的有益效果：本发明能有效改善配电网氢储能系统电压水平并且降低系统网络损耗，提高系统的稳定性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种基于配电网氢储能系统日内滚动优化方法，属于电力系统规划调度领域。

背景技术

高渗透可再生能源(Renewable Energy Resource，RES)的接入和负荷需求的多元化增长带来很强的波动性和不确定性，对配电网的安全、经济、灵活运行提出了更大的挑战，此外，考虑到不同调控设备的动作特性不同，应对RES和负荷不确定性的能力不同，需要充分发挥各设备的调控潜力以满足系统运行的灵活性需求。

目前，对于配电网的运行优化主要集中在电压改善效果及运行经济性方面，基于氢储能的配电网多时间尺度控制策略，可有效降低系统网络损耗，改善电压水平，实现清洁能源的友好消纳；但确定的优化调度模型限制了配电网的降损调压优化效果，进而提出了基于不确定规划氢储能的两阶段联合优化方法，以提高系统运行安全性和经济性；但RES和负荷规模的增加带来很强的不确定性和波动性问题，对系统运行的灵活性提出了更高要求，需要深入研究系统灵活性提升策略；此外，现有研究多数是在优化调度期间制定相对保守的充放电功率和荷电状态约束，且要求氢储能装置必须严格满足上述约束；但确定性的氢储能约束无法充分发挥其调控潜力，难以有效适应源荷的强不确定性，导致系统运行的灵活性不够理想；相较而言，将氢储能充放电功率和荷电状态约束处理为机会约束，允许其在一定概率水平下轻微违反上下限，能够极大程度上提高氢储能装置的利用效率，更好地权衡了配电网运行的安全性和经济性，进一步提升系统运行的灵活性。

发明内容

本发明提出的是一种基于配电网氢储能系统日内滚动优化方法，其目的旨在有效改善配电网氢储能系统电压水平并且降低系统网络损耗，提高系统的稳定性和鲁棒性。

本发明的技术解决方案：一种基于配电网氢储能系统日内滚动优化方法，该方法包括：

1、建立含氢储能的配电网系统；

2、将氢储能充放电功率和荷电状态约束处理为机会约束；

3、确定氢储能的目标函数和氢储能机会约束的约束条件；

4、在日内滚动优化阶段对氢储能机会约束实时自适应更新。

进一步地，在日内滚动优化阶段对氢储能机会约束实时自适应更新，具体为:基于日内滚动优化的结果，对氢储能充放电功率和荷电状态约束执行自适应动态更新策略，形成自适应的收紧/松弛储能约束。

进一步地，所述氢储能的目标函数，具体如式(1)：

式中，f₁为储能灵活裕度最小化函数；f₂为网络损耗最小化函数；f₃为电压偏差最小化函数；I_n,t为t时段支路n的电流；r_n为支路n的电阻；U_i,t为t时段节点i的电压，为储能灵活裕度最小化函数上限，为储能灵活裕度最小化函数下限。

进一步地，所述储能机会约束的约束条件，具体包括：a.系统功率平衡约束；b.变电站出口有功/无功约束；c.节点电压和支路功率约束；e.氢储能荷电状态与充放电功率关系方程；f.氢储能充放电功率和荷电状态机会约束。

进一步地，所述系统功率平衡约束，具体如式(2)：