[发明专利]考虑不同条件下脱网概率的微网电储能容量优化配置方法

权利要求书

1.一种考虑不同条件下脱网概率的微网电储能优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立电池生产工业园区微网内各设备的数学模型，包括储能设备、热电联供设备、制冷设备以及水泵的数学模型；

步骤2：根据各类型脱网触发条件以及各区域故障率，计算不同时段不同类型天气下发生不同类型脱网的概率；以及计算电池生产园区储能不足导致的重要负荷缺电损失；进而构建电池生产园区在脱网运行中因电储能不足导致的重要负荷缺电期望损失；

步骤3：基于步骤1建立的设备数学模型，以电储能在并网运行中利用峰谷电价差赚取的期望收益，与脱网运行中因电储能容量不足导致的重要负荷缺电期望损失以及电储能配置成本之差最大为目标，并考虑分容电池的柔性特征以及相关约束条件，构建考虑脱网风险的微网电储能的优化配置模型；

步骤4：求解微网电储能的优化配置模型，得到微网电储能的容量与功率配置方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同时段不同类型天气下发生不同类型脱网的概率计算方法为：

(1)根据工作时段将一天划分为多个时段，每个时段对应高、中、低三种负载率水平中的一种；

(2)根据对电网造成影响的严重程度，将天气划分为正常天气、恶劣天气、灾害天气三种类型；

(3)脱网类型划分：

首先根据微网在输配电系统中的位置，以输配电系统中的隔离开关和切换开关为界，将输配电系统划分为5个区域：发电厂区域Z1、微网并网区域Z3、位于区域Z1与区域Z3之间的前方区域Z2、位于区域Z3之后的后方区域Z4、位于区域Z1与区域Z4之间的备用回路区域Z5；

然后根据各划分区域故障对微网并网的影响，将微网的脱网类型划分为以下三种类型：

I类型脱网的触发条件为：区域Z4发生故障且区域Z1、Z2、Z3不发生故障；

II类型脱网的触发条件为：区域Z2发生故障且区域Z3、Z4、Z5、Z1不发生故障；

III类型脱网的触发条件为：区域Z1发生故障，或区域Z3发生故障，或区域Z2与区域Z4同时发生故障，或区域Z2与区域Z5同时发生故障；

(4)根据各类型脱网触发条件以及各区域故障率，计算不同时段不同类型天气下发生不同类型脱网的概率，如式(5)所示：

式(5)中，T_s、w、i表示时段、天气类型、脱网类型，其中，s∈{1,2,3}，w∈{A,B,C}，i∈{I,II,III}；为T_s时段w类型天气下发生i类型脱网的概率；为T_s时段w类型天气下区域Z_k的故障率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，故障率的计算方法为：

(1)根据频率平衡方法以及各种类型天气概率之和为1的关系列出以下天气状态的频率方程组，如式(6a)、式(6b)所示，并求解其中各种类型天气的平稳状态概率P_A、P_B、P_C：

P_A+P_B+P_C＝1(6a)

式中，P_A、P_B、P_C分别为正常天气、恶劣天气、灾害天气的平稳状态概率；ab、ba、ac、ca、bc、cb分别为正常向恶劣天气转移、恶劣向正常天气转移、正常向灾害天气转移、灾害向正常天气转移、恶劣向灾害天气转移、灾害向恶劣天气转移的转移率，所有转移率均为已知量；

(2)将区域平均故障率与不同时段不同类型天气的区域故障率关系表示为如式(6c)：

在已知区域平均故障率、平稳状态概率以及不同类型天气不同时段故障占比的情况下，将式(6c)转换为式(6d)，由此计算

式中，表示T_s时段w类型天气下区域Z_k的故障率；为Z_k区域线路平均故障率，为已知量；为Z_k区域线路故障发生在T_s时段w类型天气下的占比，为已知量；P_w为w类型天气下的平稳状态概率，为已知量。