[发明专利]一种面向配电网承载力提升的储能规划方法

权利要求书

1.一种面向配电网承载力提升的储能规划方法，其特征在于，包括：

步骤1、根据多维指标计算配网承载力，其中，所述多维指标包括电压合格率指标、电压波动指标、谐波畸变率指标、线损率指标以及线路最大负载率指标，计算所述配网承载力的表达式为：

，

式中，为配网承载力，为电压合格率指标，为电压波动指标，为谐波畸变率指标，为线损率指标，为线路最大负载率指标；

其中，计算所述电压合格率指标的表达式为：

，

式中，为配电网中满足电压水平要求的节点数，为配电网中满足电压水平要求的节点总数；

计算所述电压波动指标的表达式为：

，

式中，为储能接入前的电压水平，为储能接入后的电压水平，为优化时间间隔；

计算所述谐波畸变率指标的表达式为：

，

式中，为最高次谐波，为基波电压，为电压的次高次谐波；

计算所述线损率指标的表达式为：

，

式中，为第条支路的电流幅值，为第条支路的电阻，为线路的供给功率值，为支路集合；

计算所述线路最大负载率指标的表达式为：

，

式中，为平均负载；

步骤2、根据投资成本、运行成本和储能退化成本计算储能规划成本，其中，计算所述储能规划成本的表达式为：

，

式中，为储能规划成本，为储能投资成本，为储能运行成本，为储能退化成本；

其中，计算所述储能退化成本的表达式为：

，

式中，为退化成本系数，为储能最大运行功率，为规划总年限，为第n个规划年；

步骤3、以配电网承载力最大和储能规划成本最小为目标函数构建配网储能规划多目标优化模型，并对所述配网储能规划多目标优化模型进行求解，得到储能规划方案，其中，所述配网储能规划多目标优化模型的目标函数为：

，

式中，为配电网承载力最大的目标函数，为配电网经济性成本最小的目标函数；

其中，所述配网储能规划多目标优化模型的约束条件包括选址约束以及容量约束，所述选址约束的表达式为：

，

式中，为0-1变量，表示不配置储能，表示配置储能；

所述容量约束的表达式为：

，

式中，为储能电量，为最大放电比率，为储能最大容量；

所述对所述配网储能规划多目标优化模型进行求解，得到储能规划方案，包括：

构建配网储能多目标规划模型的Stackelberg博弈形式：

，

式中，、分别为配电网承载力最大的目标函数、配电网经济性成本最小的目标函数，、分别为配电网承载力最大的目标函数的策略集和配电网经济性成本最小的目标函数的策略集，均为S₁的博弈策略，均为S₂的博弈策略；

对目标函数博弈方策略集计算，具体为：

分别对配电网承载力最大的目标函数和配电网经济性成本最小的目标函数进行多目标优化，得到各目标的优化解和，其中，，，均为S₁的最优博弈策略，均为 S₂的最优博弈策略；

对配电网承载力最大的目标函数任意设计变量，在可行空间中按步长等分为 T段，第个设计变量对配电网经济性成本最小的目标函数的影响因子为：

，

式中，、均为F₁的最优设计变量；

令分类样品为，为任意第个设计变量对配电网承载力最大的目标函数和配电网经济性成本最小的目标函数的影响因子集合，分类样品全体为，为第n个分类样品，对分类样品全体进行模糊聚类，将设计变量集合 X 分类为各博弈方的策略集和策略集；

假设配电网承载力最大的目标函数为博弈领导者，优先进行优化，配电网经济性成本最小的目标函数为博弈的跟随者，根据配电网承载力最大的目标函数的策略集和策略集，并通过多轮次的博弈优化，最终得到博弈均衡解，并计算得到配电网承载力最大的目标函数和配电网经济性成本最小的目标函数的结果，即得到储能规划方案。