CN106022627A - 一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统，该方法包括：确定分布式光伏发电系统接入配电网场景下，配电网中储能设备的接入点；确定配电网中需要改造的线路；至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，所述技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值。本发明实施例可提升储能应用价值评估的准确性和针对性。

Description

一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，更具体地说，涉及一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统。

背景技术

随着太阳能利用的发展，分布式光伏发电系统的应用越为普及，分布式光伏发电系统是指采用光伏组件，将太阳能转换为电能的分布式发电系统；分布式光伏发电系统遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，一般需要接入配电网中，与配电网一起进行供电；而分布式光伏发电系统接入配电网，往往会带来一些电压偏差、设备过载、电能质量等问题。

在未来，随着分布式光伏发电系统的增多，分布式光伏发电系统对配电网的影响将更为显著，因此需要采用多项技术措施，以应对高比例分布式光伏发电系统接入配电网的情况。

储能设备作为电力系统中储存电能的设备，可应用于分布式光伏发电系统接入配电网的场景，以作为配电网提高接纳分布式光伏发电系统能力的一种有效技术手段；因此，深入研究储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中所起的作用，尤为必要。

本发明的发明人在研究过程中发现：储能设备应用在高比例的分布式光伏发电系统接入配电网的场景中，可以减少配电网的改造和光伏限电，降低分布式光伏发电系统的利用成本，具有一定的价值；然而，储能设备只是作为提高配电网接纳分布式光伏发电系统能力的可选技术措施之一，实际研究中不能将储能设备作为唯一的技术措施，通常还可能有电网线路改造措施或者限电技术措施等；而且经过研究，实际应用中可能存在单采用储能设备措施的成本，高于采用电网线路改造技术措施、或者限电技术措施的成本的情况；

基于此，提供一种储能设备支撑分布式光伏发电系统接入配电网的价值评估方式，且该评估方式具有较高的准确性和针对性，以为选取合适的提高配电网接纳分布式光伏发电系统能力的技术措施提供基础，成为了本领域技术人员需要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统，以提升储能应用价值评估的准确性和针对性，为选取合适的提高配电网接纳分布式光伏发电系统能力的技术措施提供基础。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于数据处理的储能应用价值评估方法，包括：

确定分布式光伏发电系统接入配电网场景下，配电网中储能设备的接入点；

确定配电网中需要改造的线路；

至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，所述技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值。

可选的，所述确定分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，配电网中储能设备的接入点包括：

根据公式确定各负荷节点的局部指标，其中，j∈a_L，a_G为配电网中所有发电机的节点集合，a_L为配电网中所有负荷节点的集合，L_j为第j个负荷节点的局部指标，V_d为第d个发电机的复电压，V_j为第j个负荷节点的复电压，F_jd为负荷参与因子；

将局部指标最大的负荷节点处，确定为配电网中储能设备的接入点。

可选的，所述确定配电网中需要改造的线路包括：

以同一条主干线或者分支线为整体，作为需要改造的线路。

可选的，所述确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本包括：

根据公式C_all＝C_c+C_r+C_es+C_om确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

其中，C_all为一技术措施组合的总成本；C_c为该技术措施组合中限电措施对应的限电损失；C_r为该技术措施组合中分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本；C_es为该技术措施组合中储能设备的初投资成本，若若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则C_es对应有具体数值，若若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则C_es认为数值为0；C_om为该技术措施组合中配电网和储能设备的维护成本，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本为0。

可选的，所述限电损失C_c的确定过程包括：

根据公式确定限电损失，其中，E_i,t为t时刻分布式光伏发电系统中电源i的限电量，n为分布式光伏发电系统中电源的数量，i为分布式光伏发电系统中电源的序数，m为总小时数，t为小时序数，C_E为单位限电量的价值。

可选的，所述电网线路改造成本C_r的确定过程包括：

根据公式确定电网线路改造成本，其中，为线路a的单位长度成本，L_a为线路a的长度，R_a表示线路a是否需要改造，如果需要改造则R_a为1，如果不需要改造则R_a为0，s表示配电网中线路的数量。

可选的，所述储能设备的初投资成本C_es的确定过程包括：

根据公式确定储能设备的初投资成本，其中，C_kwb为储能设备b的单位装机容量成本，P_b为储能设备b的装机容量，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数。

可选的，所述配电网和储能设备的维护成本C_om的确定过程包括：

根据公式确定配电网和储能设备的维护成本，其中K_oxb为储能设备b的单位容量维护成本，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数，P_b为储能设备b的装机容量，C_r为所述电网线路改造成本，K_r为电网设备维护成本占电网线路改造成本的比例。

可选的，所述方法还包括：

在潮流计算时刻，进行潮流计算，获得最大节点电压标幺值；在最大节点电压标幺值大于1.07时，对储能设备进行充电，且充电比例由所有限电量除以所有储能设备的储能功率得到；在最大节点电压标幺值小于1.05时，对储能设备进行放电，且如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例大于15％，则以15％的放电比例对储能设备进行放电，如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例小于15％时，则以具体计算得到的放电比例对储能设备进行放电；在最大节点电压标幺值介于1.05和1.07之间时，置所有储能设备为闲置状态。

本发明实施例还提供一种基于数据处理的储能应用价值评估系统，包括：

接入点确定模块，用于确定分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，配电网中储能设备的接入点；

改造线路确定模块，用于确定配电网中需要改造的线路；

技术措施组合确定模块，用于至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，且将技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

成本确定模块，用于确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

评估模块，用于以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网的价值。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估方法包括：确定分布式光伏发电系统接入配电网场景下，配电网中储能设备的接入点；确定配电网中需要改造的线路；至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，所述技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值。

可以看出，本发明实施例针对现有评估储能设备支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值时，没有考虑除储能设备之外的其他措施，单纯研究储能设备价值和实践联系不紧密的问题，提出了一种考虑电网线路改造，限电，储能设备投资等技术措施的价值评估方式，且形成应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合，通过分析应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本，以成本评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网的价值，提高了评估结果的准确性和针对性。本发明实施例提供了一种准确性和针对性较高的，储能应用价值评估方式，可为选取合适的提高配电网接纳分布式光伏发电系统能力的技术措施提供基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估方法的流程图；

图2为储能设备模型的示意图；

图3为某村低压配电网的示意图；

图4为本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估方法的流程图，参照图1，该方法可以包括：

步骤S100、确定分布式光伏发电系统接入配电网场景下，配电网中储能设备的接入点；

为评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值，本发明实施例需在分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，确定配电网中储能设备的接入点；

可选的，本发明实施例考虑储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网的作用(即防止出现配电网的电压越限和电流过载问题)，确定将储能设备的接入点选择在配电网的电压稳定薄弱节点；本发明实施例可通过局部L指标法，确定各负荷节点的局部指标，进而将局部指标最大的负荷节点作为电压稳定薄弱节点，将该电压稳定薄弱节点处作为储能设备的接入点。

步骤S110、确定配电网中需要改造的线路；

可选的，在配电网中，本发明实施例可以同一条主干线或者分支线为整体，作为需要改造的线路。

步骤S120、至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，所述技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

一技术措施组合由电网线路改造措施，限电措施，储能设备投资措施等多项措施组成，且为评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值，所确定的技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

进而在后续确定应用储能设备的技术措施组合的成本，和不应用储能设备的技术措施组合的成本，以成本评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值；

可选的，电网线路改造可以是基于所确定的配电网中需要改造的线路，所对应的改造措施；储能设备投资可以是基于所确定的配电网中储能设备的接入点，所对应的储能设备投入措施。

步骤S130、确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

可选的，本发明实施例可根据公式C_all＝C_c+C_r+C_es+C_om确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

其中，C_all为一技术措施组合的总成本；C_c为该技术措施组合中限电措施对应的限电损失；C_r为该技术措施组合中分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本；C_es为该技术措施组合中储能设备的初投资成本，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则C_es对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则C_es认为数值为0；C_om为该技术措施组合中配电网和储能设备的维护成本，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本为0。

步骤S140、以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值。

可选的，如果应用储能设备的技术措施组合的成本低，则本发明实施例可以该成本低的应用储能设备的技术措施组合，实现储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的应用；如果应用储能设备的技术措施组合的成本高，则本发明实施例可以成本较低的不应用储能设备的技术措施组合，实现分布式光伏发电系统在配电网中的接入。

本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估方法包括：确定分布式光伏发电系统接入配电网场景下，配电网中储能设备的接入点；确定配电网中需要改造的线路；至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，所述技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值。

可以看出，本发明实施例针对现有评估储能设备支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值时，没有考虑除储能设备之外的其他措施，单纯研究储能设备价值和实践联系不紧密的问题，提出了一种考虑电网线路改造，限电，储能设备投资等技术措施的价值评估方式，且形成应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合，通过分析应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本，以成本评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网的价值，提高了评估结果的准确性和针对性。本发明实施例提供了一种准确性和针对性较高的，储能应用价值评估方式，可为选取合适的提高配电网接纳分布式光伏发电系统能力的技术措施提供基础。

可选的，为评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值，本发明实施例需在分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，确定配电网中储能设备的接入点；考虑到单个变电站供电区域内储能设备的适宜选点不会太多，且在实际应用中往往不通过优化方法确定储能设备的选址；因此本发明实施例考虑储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的作用(即防止出现配电网的电压越限和电流过载问题)，确定将储能设备的接入点选择在配电网的电压稳定薄弱节点；

可选的，本发明实施例可通过局部L指标法，确定电压稳定薄弱节点，从而实现储能设备的接入点的确定；值得注意的是，局部L指标法具有简便、快捷、实用等特点，常被用于评价馈线系统各节点的电压稳定程度，本发明实施例基于储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的作用，独创性的将局部L指标法应用于储能设备的接入点选择上；

可选的，通过局部L指标法确定储能设备的接入点的方式，可以根据如下公式实现：

$L_j=|1-\frac{\underset{d\∈a_G}{\mathrm{\Σ}}{F}_{jd}{V}_d}{V_j}|;$

其中，j∈a_L，a_G为配电网中所有发电机的节点集合，a_L为配电网中所有负荷节点的集合，L_j为第j个负荷节点的局部指标，V_d为第d个发电机的复电压，V_j为第j个负荷节点的复电压，F_jd为负荷参与因子。

本发明实施例通过上述公式可确定出第j个负荷节点的局部指标，进而得出配电网中各负荷节点的局部指标；由于局部L指标L_j取值范围为[0，1]，L_j值越接近1，该节点电压越容易崩溃，因此本发明实施例可选取局部L指标最大的节点作为电压稳定薄弱节点，进而在电压稳定薄弱节点处进行储能设备的接入；将电压稳定薄弱节点作为储能设备的接入点，可有效降低分布式光伏发电系统对配电网电压的影响，提高储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的效果。

可选的，考虑到分布式光伏发电系统接入配电网，需要进行潮流计算，本发明实施例可采用电路模型形式的储能设备模型，如图2所示；进而储能设备的容量通过优化确定，储能设备的出力由运行策略控制；本发明实施例所采用的储能设备模型，与电力系统生产模拟分析中的储能设备模型具有较大差异，电力系统生产模拟分析中的储能设备模型的充放电状态往往是在给定约束条件下进行优化得到；而本发明实施例除在给定约束条件下控制储能设备的工作状态，还定义了储能设备的控制策略，以控制储能设备的工作状态；给定约束条件如：储能设备充电、放电状态和功率控制需不超过额定容量、需不小于最小允许容量、需小于规定充电、放电功率等。

可选的，储能设备的工作状态分为充电状态、放电状态和闲置状态；本发明实施例控制储能设备的工作状态的储能设备控制策略主要为：

在潮流计算时刻，进行潮流计算，获得最大节点电压标幺值；在最大节点电压标幺值大于1.07时，对储能设备进行充电，且充电比例由所有限电量除以所有储能设备的储能功率得到；在最大节点电压标幺值小于1.05时，对储能设备进行放电，且如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例大于15％，则以15％的放电比例对储能设备进行放电，如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例小于15％时，则以具体计算得到的放电比例对储能设备进行放电；在最大节点电压标幺值介于1.05和1.07之间时，可置所有储能设备为闲置状态。

在涉及电网线路改造方面，本发明实施例需要确定配电网中需要改造的线路，并将确定的需要改造的线路纳入线路更换备选方案库中；

可选的，配电网中同一型号线路通常都是一整条线路，不存在类似仿真分析模型中的节点，因此，在电网线路改造中更换线路通常是整条更换；本发明实施例考虑以同一条主干线或者分支线为整体，作为需要改造的线路，纳入线路更换备选方案库中；

主干线一般就是变压器直接拉出来的线，接在主干线上的都可以认为是分支线。

本发明实施例评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值，至少涉及电网线路改造、限电、储能设备投资等各项技术措施；本发明实施例可以电网线路改造、限电、储能设备投资等各项技术措施为基础，采用智能优化算法进行优化求解，确定出评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值时，可能用到的多项技术措施，进而确定出技术措施组合；一技术措施组合可以是电网线路改造、限电、储能设备投资等多项技术措施的组合；且具体技术措施组合，又分为了应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

其中，确定技术措施组合的过程中，电网线路改造措施方面得到需要改造的线路以及改造采用的线路型号；限电措施方面得到各个小时的限电量；储能设备投资措施方面得到各个储能接入点的储能容量和在各个时间点的充放电情况；

以电网线路改造、限电和储能设备投资三种技术措施为例，本发明实施例采用智能优化算法进行优化求解，确定技术措施组合可以是：

电网线路改造的属性表示是否改造，在算法里可以0和1来表示，0表示线路不改造，1表示线路改造；限电则是在每个小时整点根据最大电压来判断，把每个小时的限电量加起来就得到所有限电量；储能设备投资则是以确定的几个储能设备接入点为基础，其属性就是这几个接入点上储能设备的容量；进而本发明实施例可将各条线路是否改造、各个接入点储能设备的容量作为决策变量，通过智能算法进行优化，得到最优的技术措施组合。

智能优化算法，简单的理解就是进行几千上万次的测试，针对决策变量不断输入不同的数值，判断哪个数值输入下得到的结果最优，即寻优出结果最优的决策变量输入值，得到最优的决策变量输入值，以该最优的决策变量输入值形成最优的技术措施组合；且该最优的技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合。

在得出应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合后，本发明实施例可评估应用储能设备的技术措施组合的成本，及不应用储能设备的技术措施组合的成本，从而确定出成本最优的技术措施组合；

评估一技术措施组合的总成本的公式可以如下：C_all＝C_c+C_r+C_es+C_om；

其中，C_all为该技术措施组合的总成本；C_c为该技术措施组合中限电措施对应的限电损失；C_r为该技术措施组合中分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本；C_es为该技术措施组合中储能设备的初投资成本，其中，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则C_es对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则C_es认为数值为0；C_om为该技术措施组合中配电网和储能设备的维护成本，相应的，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本为0；

即不应用储能设备的技术措施组合中，C_es认为数值为0，其总成本可以由公式C_all＝C_c+C_r+C_om确定；应用储能设备的技术措施组合中，C_es对应有具体数值，其总成本可以由公式C_all＝C_c+C_r+C_es+C_om确定。

可选的，在确定限电措施对应的限电损失C_c时，本发明实施例可采用如下公式确定：

$C_c=\underset{t=1}{\overset{m}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{E}_{i,t}\×C_E;$

其中，E_i,t为t时刻分布式光伏发电系统中电源i的限电量，n为分布式光伏发电系统中电源的数量，i为分布式光伏发电系统中电源的序数，m为总小时数，如m为8760(表示一年中的总小时数)或24(表示一天的24小时)；t为小时序数，表示m中的第几个小时，C_E为单位限电量的价值。

可选的，在确定分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本C_r时，本发明实施例可采用如下公式确定：

$C_r=\underset{a=1}{\overset{s}{\Σ}}{C}_{{\mathrm{ks}}_a}{L}_a{R}_a;$

其中，为线路a的单位长度成本，L_a为线路a的长度，R_a表示线路a是否需要改造，如果需要改造则R_a为1，如果不需要改造则R_a为0，s表示配电网中线路的数量。

可选的，在确定储能设备的初投资成本C_es时，储能设备的初投资成本可以装机容量和单位装机容量成本的乘积表示，具体可用如下公式确定C_es：

$C_{es}=\underset{b=1}{\overset{x}{\Σ}}{C}_{kwb}{P}_b;$

其中，C_kwb为储能设备b的单位装机容量成本，P_b为储能设备b的装机容量，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数；

可选的，考虑到储能设备的寿命要明显短于光伏发电系统和配电网设备的使用寿命，因此，储能设备投资成本需要考虑储能设备的更换。

可选的，在应用储能设备的技术措施组合中，储能设备的初投资成本C_es可以上述公式确定；而在应用储能设备的技术措施组合中，储能设备的初投资成本C_es可以认为是0。

可选的，配电网和储能设备的维护成本C_om，主要包括储能设备和进行改造的电网设备的维护成本，储能设备的维护成本按照容量进行计算，电网设备的维护成本按照改造成本的一定比例估算；相应的，在应用储能设备的技术措施组合中，储能设备的维护成本具有具体数值，在不应用储能设备的技术措施组合中，储能设备的维护成本可以为0；

具体的，配电网和储能设备的维护成本C_om的确定可通过如下公式实现：

$C_{om}=\underset{b}{\overset{x}{\Σ}}{K}_{oxb}{P}_b+C_r\×K_r;$

其中，K_oxb为储能设备b的单位容量维护成本，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数，P_b为储能设备b的装机容量，C_r为上述指出的分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本，K_r为电网设备维护成本占电网线路改造成本的比例。

可以看出，本发明实施例以技术措施组合为单位进行优化，优化目标是电网改造、限电、储能设备投资等各项技术措施组合成的技术措施组合的总成本最小；可选的，成本计算需要基于含分布式光伏发电系统和储能设备的配电网的年度8760小时潮流计算结果实现；

本发明实施例可通过成本对比评估储能设备的价值；基于有储能和无储能接入情况下的技术措施组合情况，计算两种情况下的技术措施总成本，从而对比得到储能支撑分布式电源接入的价值，即减少的电网改造成本和限电损失。

下面对本发明实施例的一个应用过程进行介绍：

如图3所示，选择某村低压配电网为案例，该村共有4台公用配变，主变容量为(3*100+200)kVA，居民160余户，电源为35kV城东站义安镇512线路。35kV城东站主变容量为(8+10)kVA，某年度最大负荷为11.7MW；512线路总长为26公里，线路装接容量为12.775MVA；且该村户表数为217户，其中单相居民用户180户，三相动力用户37户，该某年度最大负荷为3464kW；

具体应用过程为：

(1)确定储能接入点

考虑到该低压配电网中有4个低压台区，除村南台区外都接入了较多的分布式光伏，存在电压超标风险，因此拟在除村南台区外的3个台区各选择1个电压薄弱点作为储能接入点。根据局部L指标法，3个台区的电压薄弱点为dong_232、dongbei_234和nei_231，将在这3个点接入储能；

(2)确定线路更换备选方案

根据该低压配电网实际情况，设定14条线路更换备选方案，分别是村南变所有线路、村内变1条主干线和4条分支线、村东北变1条主干线和2条分支线、村东变1条主干线和4条分支线。进行技术措施组合优化时，电网改造方案对上述14条线路更换进行0和1的优选，0表示不更换，1表示更换。

(3)开展技术措施组合优化

通过利用遗传优化算法求解，得到有/无储能接入情况下的最优技术措施。

无储能接入情况下，最优技术措施如下：村南变不进行电网改造，也不会限电，综合成本为0；村内变不进行电网改造，但会出现限电，20年的限电损失为11.9万元，则综合成本为11.9万；村东北变将主干线100-104改成JKLVY-120，改造成本为5.4万，同时仍有少量限电，20年的限电成本为0.2万，则综合成本为5.6万；村东变将分支线2JKLVY-35改成JKLVY-120，改造成本为13.2万，同时仍有限电，20年的限电成本为4.6万，则综合成本为17.8万元。综上，无储能接入情况下的综合成本为35.3万元。

有储能接入情况下，同样开展计算，若按照储能成本1600元/千瓦时考虑，综合成本为32.1万元。

(4)储能价值评估

对比有、无储能接入情况下的综合成本，则储能的价值为3.2万元。

本发明实施例的主要目的是针对现有储能支持分布式电源接入的价值评估研究没有考虑除储能之外的备选措施、单纯研究储能设备价值和实践联系不紧密的问题，提出了一种储能支持高比例分布式光伏接入的价值评估方法，利用年度8760小时潮流计算和优化方法，得到有储能和无储能接入情况下的最优技术措施组合，通过成本对比，评估储能支撑分布式光伏接入的价值，提高价值评估结果的准确性和针对性；如利用年度8760小时潮流计算和优化方法，得到有储能和无储能接入情况下的最优技术措施组合，通过成本对比，评估储能支撑分布式光伏接入的价值，提高价值评估结果的准确性和针对性。

下面对本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估系统进行介绍，下文描述的基于数据处理的储能应用价值评估系统可与上文描述的基于数据处理的储能应用价值评估方法相互对应参照。

图4为本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估系统的结构框图，参照图4，该系统可以包括：

接入点确定模块100，用于确定分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，配电网中储能设备的接入点；

改造线路确定模块200，用于确定配电网中需要改造的线路；

技术措施组合确定模块300，用于至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，且将技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

成本确定模块400，用于确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

评估模块500，用于以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网的价值。

可选的，接入点确定模块100具体可用于：

根据公式确定各负荷节点的局部指标，其中，j∈a_L，a_G为配电网中所有发电机的节点集合，a_L为配电网中所有负荷节点的集合，L_j为第j个负荷节点的局部指标，V_d为第d个发电机的复电压，V_j为第j个负荷节点的复电压，F_jd为负荷参与因子；

将局部指标最大的负荷节点处，确定为配电网中储能设备的接入点。

改造线路确定模块200具体可用于，以同一条主干线或者分支线为整体，作为需要改造的线路。

可选的，成本确定模块400具体可用于：

根据公式C_all＝C_c+C_r+C_es+C_om确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

其中，C_all为一技术措施组合的总成本；C_c为该技术措施组合中限电措施对应的限电损失；C_r为该技术措施组合中分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本；C_es为该技术措施组合中储能设备的初投资成本，若若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则C_es对应有具体数值，若若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则C_es认为数值为0；C_om为该技术措施组合中配电网和储能设备的维护成本，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本为0。

可选的，成本确定模块400确定限电损失C_c时，具体可用于：

根据公式确定限电损失，其中，E_i,t为t时刻分布式光伏发电系统中电源i的限电量，n为分布式光伏发电系统中电源的数量，i为分布式光伏发电系统中电源的序数，m为总小时数，t为小时序数，表示m中的第几个小时，C_E为单位限电量的价值。

可选的，成本确定模块400确定电网线路改造成本C_r时，具体可用于：

根据公式确定电网线路改造成本，其中，为线路a的单位长度成本，L_a为线路a的长度，R_a表示线路a是否需要改造，如果需要改造则R_a为1，如果不需要改造则R_a为0，s表示配电网中线路的数量。

可选的，成本确定模块400确定储能设备的初投资成本C_es时，具体可用于：

根据公式确定储能设备的初投资成本，其中，C_kwb为储能设备b的单位装机容量成本，P_b为储能设备b的装机容量，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数。

可选的，成本确定模块400确定配电网和储能设备的维护成本C_om时，具体可用于：

根据公式确定配电网和储能设备的维护成本，其中K_oxb为储能设备b的单位容量维护成本，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数，P_b为储能设备b的装机容量，C_r为所述电网线路改造成本，K_r为电网设备维护成本占电网线路改造成本的比例。

可选的，本发明实施例提供的基于数据处理的储能应用价值评估系统还可以包括：

储能控制模块(未图示)，用于在潮流计算时刻，进行潮流计算，获得最大节点电压标幺值；在最大节点电压标幺值大于1.07时，对储能设备进行充电，且充电比例由所有限电量除以所有储能设备的储能功率得到；在最大节点电压标幺值小于1.05时，对储能设备进行放电，且如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例大于15％，则以15％的放电比例对储能设备进行放电，如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例小于15％时，则以具体计算得到的放电比例对储能设备进行放电；在最大节点电压标幺值介于1.05和1.07之间时，可置所有储能设备为闲置状态。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，包括：

确定分布式光伏发电系统接入配电网场景下，配电网中储能设备的接入点；

确定配电网中需要改造的线路；

至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，所述技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网中的价值。

2.根据权利要求1所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述确定分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，配电网中储能设备的接入点包括：

根据公式确定各负荷节点的局部指标，其中，j∈a_L，a_G为配电网中所有发电机的节点集合，a_L为配电网中所有负荷节点的集合，L_j为第j个负荷节点的局部指标，V_d为第d个发电机的复电压，V_j为第j个负荷节点的复电压，F_jd为负荷参与因子；

将局部指标最大的负荷节点处，确定为配电网中储能设备的接入点。

3.根据权利要求1所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述确定配电网中需要改造的线路包括：

以同一条主干线或者分支线为整体，作为需要改造的线路。

4.根据权利要求1所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本包括：

根据公式C_all＝C_c+C_r+C_es+C_om确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

其中，C_all为一技术措施组合的总成本；C_c为该技术措施组合中限电措施对应的限电损失；C_r为该技术措施组合中分布式光伏发电系统接入配电网引起的电网线路改造成本；C_es为该技术措施组合中储能设备的初投资成本，若若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则C_es对应有具体数值，若若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则C_es认为数值为0；C_om为该技术措施组合中配电网和储能设备的维护成本，若该技术措施组合为应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本对应有具体数值，若该技术措施组合为不应用储能设备的技术措施组合，则储能设备的维护成本为0。

5.根据权利要求4所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述限电损失C_c的确定过程包括：

根据公式确定限电损失，其中，E_i,t为t时刻分布式光伏发电系统中电源i的限电量，n为分布式光伏发电系统中电源的数量，i为分布式光伏发电系统中电源的序数，m为总小时数，t为小时序数，C_E为单位限电量的价值。

6.根据权利要求4所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述电网线路改造成本C_r的确定过程包括：

根据公式确定电网线路改造成本，其中，为线路a的单位长度成本，L_a为线路a的长度，R_a表示线路a是否需要改造，如果需要改造则R_a为1，如果不需要改造则R_a为0，s表示配电网中线路的数量。

7.根据权利要求4所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述储能设备的初投资成本C_es的确定过程包括：

根据公式确定储能设备的初投资成本，其中，C_kwb为储能设备b的单位装机容量成本，P_b为储能设备b的装机容量，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数。

8.根据权利要求4所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，所述配电网和储能设备的维护成本C_om的确定过程包括：

根据公式确定配电网和储能设备的维护成本，其中K_oxb为储能设备b的单位容量维护成本，x为储能设备的数量，b表示储能设备的序数，P_b为储能设备b的装机容量，C_r为所述电网线路改造成本，K_r为电网设备维护成本占电网线路改造成本的比例。

9.根据权利要求1所述的基于数据处理的储能应用价值评估方法，其特征在于，还包括：

在潮流计算时刻，进行潮流计算，获得最大节点电压标幺值；在最大节点电压标幺值大于1.07时，对储能设备进行充电，且充电比例由所有限电量除以所有储能设备的储能功率得到；在最大节点电压标幺值小于1.05时，对储能设备进行放电，且如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例大于15％，则以15％的放电比例对储能设备进行放电，如果根据配电网当前负荷、光伏发电量、和所有储能设备的功率所得到的放电比例小于15％时，则以具体计算得到的放电比例对储能设备进行放电；在最大节点电压标幺值介于1.05和1.07之间时，置所有储能设备为闲置状态。

10.一种基于数据处理的储能应用价值评估系统，其特征在于，包括：

接入点确定模块，用于确定分布式光伏发电系统接入配电网的场景下，配电网中储能设备的接入点；

改造线路确定模块，用于确定配电网中需要改造的线路；

技术措施组合确定模块，用于至少以电网线路改造，限电，储能设备投资的技术措施为基础，确定技术措施组合，且将技术措施组合分为应用储能设备的技术措施组合，和不应用储能设备的技术措施组合；

成本确定模块，用于确定应用储能设备的技术措施组合，及不应用储能设备的技术措施组合的成本；

评估模块，用于以所确定的成本，评估储能设备在支撑分布式光伏发电系统接入配电网的价值。