CN110852495A - 一种分布式储能电站选址方法 - Google Patents

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Electric Power Research Institute of State Grid Xinjiang Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种分布式储能电站选址方法。其步骤为：搭建电网系统模型；进行仿真，得到系统各节点电压值及节点的PV曲线，得出电压稳定裕度指标；将储能电站分别接入各系统节点，通过日负荷曲线判断各时段储能充放电状态，储能充电时，储能模型等效为正的负荷接入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入；通过仿真得出网损，将网损按时序求和，得到总网损，确定网损指标；确定权重系数，构建储能选址评估指标；计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接入分布式储能的优先顺序，选择安装节点，完成储能电站的选址。

Description

一种分布式储能电站选址方法
技术领域
本发明涉及一种分布式储能电站选址方法。
背景技术
近年来，国家大力支持风电、光电和储能的发展，但风、光发电具有随机性、间歇性等 特点，输出功率随天气等外界条件影响而变化剧烈，对电网带来巨大冲击，导致高比例弃风 弃光，降低风电、光伏发电设备的利用率，抑制了可再生能源的消纳和可再生能源产业的发 展。在这样的背景下，储能技术的发展及应用意义重大。
目前分布式储能产业正在迅速发展，已经成为电力系统一个新的发展方向。储能系统可 灵活调控出力和快速响应调度信号，参与电网调频、调峰、备用及无功调控，并且可与分布 式新能源电站配合，形成“风+光+储”的多能互补模式。因此研究分布式储能系统配置对新 能源的消纳和电网削峰填谷具有很高的实际意义。分布式储能系统配置的首要问题即分布式 储能电站的选址规划。
目前在分布式储能电站选址方面的研究不多，现有研究主要以技术经济指标为目标来选 址，如网损灵敏度，负荷波动，建造成本等，多为单一性指标，且少有考虑储能充放电状态， 导致选址结果不精确。本发明在考虑储能充放电状态的情况下，以电压稳定裕度及系统网损 为目标，进行分布式储能的选址，考虑了储能选址的安全性指标和经济性指标，具有综合性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点，提出一种分布式储能电站的选址方法。
本发明是通过以下技术手段实现的，实施步骤如下：
步骤1、搭建电网系统模型，输入网络参数，设定拟建设的储能电站数量；
步骤2、对搭建的系统模型进行仿真，通过连续潮流法进行潮流计算，得到系统母线各 节点电压值及节点的PV曲线；
步骤3、通过PV曲线，得到节点临界电压值，与节点电压值相比较，计算得到电压稳定 裕度指标，将其作为选址评估指标1，对电网电压稳定能力进行评估；
步骤4、在各节点接入相同容量储能电站，通过负荷曲线判断各时段储能充放电状态， 储能充电时，储能模型等效为正的负荷接入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入， 进行仿真计算得到网损，将网损按时序求和，得到各节点安装储能后的总网损，将其作为选 址评估指标2；
步骤5、确定选址评估指标权重系数，构建最终的选址评估指标；
步骤6、计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接入分布式储能的优先 顺序，选择安装节点，完成储能电站的选址。
具体如下：
搭建电网系统模型，输入网络参数，设定拟建设的储能电站数量。
对搭建的系统模型进行仿真，通过连续潮流法进行潮流计算，得到系统母线各节点电压 值及节点的PV曲线。
通过节点的PV曲线，得到节点临界电压值，与节点电压值相比较，计算得到电压稳定裕 度指标，将其作为选址评估指标1，对电网电压稳定能力进行评估，选址评估指标1的计算 方法表示为：
Figure BDA0002250158950000021
式中，V0(i)为节点i电压值；Vcr(i)为节点i的临界电压值。
在各节点接入相同容量储能电站，通过负荷曲线判断各时段储能大致充放电状态，储能 充电时，储能模型等效为正的负荷接入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入，将网 损按时序求和，得到各个节点安装储能后的总网损，将其作为选址评估指标2，计算方法表 示为：
Figure BDA0002250158950000022
式中，Pj(i)为储能接入节点i时第j个时刻系统网损；T为总时刻数。其中，计算Pj(i)时， 需通过负荷曲线判断各时段储能大致充放电状态，储能充电时，储能模型等效为正的负荷接 入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入，将网损按时序求和，得到总网损Pl'oss(i)。
构建选址评估函数后，对评估指标1、评估指标2分别赋予不同权重w1、w2，且w1+w2＝1， 其中w1和w2分别表示选址评估指标1和选址评估指标2在最终选址评估中的重要程度，权重 越大，选址评估指标越重要。
进一步，对所得选址评估指标2的值进行处理，即按照储能电站接入母线后评估值与最 优值的比值同比的分配权重。最终的选址评估指标函数表示为：
上述评估函数中，f(i)为最终选址评估函数，N为供储能电站接入的节点数，w1、w2分 别表示选址评估指标1、选址评估指标2的权重系数，且w1+w2＝1。
依据最终选址评估函数f(i)，计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接 入分布式储能优先顺序，选择安装节点，完成储能电站的选址。
附图说明
图1是一种分布式储能电站选址方法的流程图
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
如图1所示，本发明包括以下步骤：
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
1.一种分布式储能电站选址方法，其特征在于，以下步骤：
步骤1、搭建电网系统模型，输入网络参数，设定拟建设的储能电站数量；
步骤2、对搭建的系统模型进行仿真，通过连续潮流法进行潮流计算，得到系统母线各 节点电压值及节点的PV曲线；
步骤3、通过PV曲线，得到节点临界电压值，与节点电压值相比较，计算得到电压稳定 裕度指标，将其作为选址评估指标1，对电网电压稳定能力进行评估；
步骤4、在各节点接入相同容量储能电站，通过负荷曲线判断各时段储能充放电状态， 储能充电时，储能模型等效为正的负荷接入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入， 进行仿真计算得到网损，将网损按时序求和，得到各节点安装储能后的总网损，将其作为选 址评估指标2；
步骤5、确定选址评估指标权重系数，构建最终的选址评估指标；
步骤6、计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接入分布式储能的优先 顺序，选择安装节点，完成储能电站的选址。
2.根据权利要求所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：依据所述的选址评估指 标1，电压稳定裕度指标Vmargin(i)的函数表达式为：
Figure BDA0002250158950000031
式中，V0(i)为节点i电压值；Vcr(i)为节点i的临界电压值。
3.根据权利要求所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：依据所述的选址评估指 标2，各节点安装储能后总网损函数表达式为：
Figure BDA0002250158950000032
式中，Pj(i)为储能接入节点i时第j个时刻系统网损；T为总时刻数。其中，计算Pj(i)时， 需通过负荷曲线判断各时段储能大致充放电状态，储能充电时，储能模型等效为正的负荷接 入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入，将网损按时序求和，得到总网损Pl'oss(i)。
4.根据权利要求所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：确定选址评估指标权重 系数，构建最终的选址评估指标f(i)的函数表达式为：
Figure BDA0002250158950000033
上述评估函数中，f(i)为最终选址评估函数，N为供储能电站接入的节点数，w1、w2分 别表示选址评估指标1、选址评估指标2的权重系数，且w1+w2＝1。
5.根据权利要求所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：依据最终选址评估函数， 计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接入分布式储能优先顺序，选择安装 节点，完成储能电站的选址。

Claims (5)

1.一种分布式储能电站选址方法，其特征在于，以下步骤：
步骤1、搭建电网系统模型，输入网络参数，设定拟建设的储能电站数量；
步骤2、对搭建的系统模型进行仿真，通过连续潮流法进行潮流计算，得到系统母线各节点电压值及节点的PV曲线；
步骤3、通过PV曲线，得到节点临界电压值，与节点电压值相比较，计算得到电压稳定裕度指标，将其作为选址评估指标1，对电网电压稳定能力进行评估；
步骤4、在各节点接入相同容量储能电站，通过负荷曲线判断各时段储能充放电状态，储能充电时，储能模型等效为正的负荷接入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入，进行仿真计算得到网损，将网损按时序求和，得到各节点安装储能后的总网损，将其作为选址评估指标2；
步骤5、确定选址评估指标权重系数，构建最终的选址评估指标；
步骤6、计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接入分布式储能的优先顺序，选择安装节点，完成储能电站的选址。
2.根据权利要求1所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：依据所述的选址评估指标1，电压稳定裕度指标Vmargin(i)的函数表达式为：
Figure FDA0002250158940000011
式中，V0(i)为节点i电压值；Vcr(i)为节点i的临界电压值。
3.根据权利要求1所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：依据所述的选址评估指标2，各节点安装储能后总网损函数表达式为：
Figure FDA0002250158940000012
式中，Pj(i)为储能接入节点i时第j个时刻系统网损；T为总时刻数。其中，计算Pj(i)时，需通过负荷曲线判断各时段储能大致充放电状态，储能充电时，储能模型等效为正的负荷接入，储能放电时，储能模型等效为负的负荷接入，将网损按时序求和，得到总网损P′loss(i)。
4.根据权利要求1所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：确定选址评估指标权重系数，构建最终的选址评估指标f(i)的函数表达式为：
Figure FDA0002250158940000013
上述评估函数中，f(i)为最终选址评估函数，N为供储能电站接入的节点数，w1、w2分别表示选址评估指标1、选址评估指标2的权重系数，且w1+w2＝1。
5.根据权利要求1所述的分布式储能电站选址方法，其特征在于：依据最终选址评估函数，计算得到系统各节点选址评估指标并排序，确定各节点接入分布式储能优先顺序，选择安装节点，完成储能电站的选址。
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