CN113224854B - 一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法及装置 - Google Patents

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CN113224854B CN202110546187.5A CN202110546187A CN113224854B CN 113224854 B CN113224854 B CN 113224854B CN 202110546187 A CN202110546187 A CN 202110546187A CN 113224854 B CN113224854 B CN 113224854B
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Abstract

本申请实施例提供了一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法及装置，包括：获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据用电数据计算待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及用电时间对应的用电功率，获取分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据放电功率和充电功率计算分布式储能电站的储能出力功率，计算总负荷功率与储能出力功率的差值，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力值，所述接纳能力值越大所述分布式储能电站的接纳能力越强。

Description

一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法及装置
技术领域
本申请涉及一种能源互联网、大规模储能技术，特别是涉及一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法及装置。
背景技术
综合负荷是指电力系统用户用电设备所消耗电功率总和。随着智能电网技术的发展，以及分布式新能源发电、电动汽车的规模化应用，配网侧不断涌现出分布式电源、电动汽车充电站、分布式储能电站、可控负荷、综合能源系统等新兴事物，使得配电网综合负荷的负荷特性愈加复杂。
分布式储能电站以电化学储能为主，不仅具有快速响应和双向调节的技术特点，还具有环境适应性强，能够小型分散配置且建设周期短的技术优势。分布式储能的功率等级从几千瓦到几兆瓦不等，多配置于配电网侧或用户侧，与集中式储能相比，安装地点灵活，减少了线路损耗和投资压力。配电网侧的分布式储能具有广泛的应用场景，能够在电力系统运行中的调峰、调频、缓解阻塞、电压支撑与无功控制、故障紧急备用等方面发挥作用，同时分布式储能与新能源发电配合，可以提高电网对分布式发电的接纳能力，优化资源配置，目前无法预先评估分布式储能电站对分布式储能电站的接纳能力，进而无法根据该接纳能力，评估分布式储能电站的接入对电力系统是否存在影响。
发明内容
本申请实施例提供一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法及装置，以解决目前无法预先评估分布式储能电站对分布式储能电站的接纳能力，进而无法根据该接纳能力，评估分布式储能电站的接入对电力系统是否存在影响的问题。
本申请实施例提供一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，包括：
获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，所述用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及所述用电时间对应的用电功率；
获取所述分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率；
计算所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值；
根据所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力值，所述接纳能力值越大所述分布式储能电站的接纳能力越强。
可选地，所述待仿真所有用电设备包括电动汽车以及主动负荷，所述用电时间为所述电动汽车以及主动负荷的接入时段，所述用电功率为所述电动汽车以及主动负荷的接入电量，所述获取所述预先存储的待仿真的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，包括：
分别获取所述电动汽车以及所述主动负荷的接入时段、接入电量以及行驶里程，根据正态分布的概率密度函数，分别计算所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率；
根据所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率，进行蒙特卡洛仿真，分别得到所述电动汽车的总充放电功率以及所述主动负荷的总充放电功率；
根据预先存储的新能源电站以及一般负荷的用电数据，计算所述新能源电站的总出力以及一般负荷的总充放电功率；
根据所述电动汽车的总充放电功率、所述主动负荷的总充放电功率、所述新能源电站的总出力以及所述一般负荷的总充放电功率，计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率；
所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率计算公式为：
Pt GL＝Pt L-Pt RE+Pt AL+Pt EV
其中，Pt GL为待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，Pt L为一般负荷的总充放电功率，Pt RE为新能源电站的总出力，Pt AL为主动负荷的总充放电功率，Pt EV为电动汽车的总充放电功率。
可选地，所述分布式储能电站包括第一分布式储能电站、第二分布式储能电站以及多个第三分布式储能电站，所述获取分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率，包括：
计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率，所述第一分布式储能电站由电网调度中心根据峰谷电价进行调度；
计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率，所述第二分布式储能电站由新能源电站进行调度；
计算所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第三分布式储能电站的出力功率，所述多个第三分布式储能电站由储能聚合商进行调度；
将所述第一分布式储能电站的出力功率、所述第二分布式储能电站的输出功率以及所述多个第三分布式储能电站的出力功率的和作为所述分布式储能电站的储能出力功率。
可选地，所述计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率，包括：
获取预先设定的第一分布式储能电站的放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价；
根据所述放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价，计算分布式储能在峰谷电价下的充放电时段的收益；
Figure BDA0003073597180000031
其中，maxWi为在峰谷电价下的充放电时段的收益、
Figure BDA0003073597180000041
为上网电价、ρt为购电电价、
Figure BDA0003073597180000042
为放电功率、
Figure BDA0003073597180000043
为充电功率、
Figure BDA0003073597180000044
为第一放电功率、
Figure BDA0003073597180000045
为第一充电功率、Δt是预先设定的时间长度；
获取储能在执行任何运行控制策略时，都需满足的约束条件：
Figure BDA0003073597180000046
Figure BDA0003073597180000047
Figure BDA0003073597180000048
Figure BDA0003073597180000049
其中，
Figure BDA00030735971800000410
分别为放电功率和充电功率，
Figure BDA00030735971800000411
是储能系统所允许的最大放电功率和最大充电功率，
Figure BDA00030735971800000412
是储能电站处于放电或充电状态的标志，不能同时为1；
根据所述约束条件以及所述收益计算收益最大时的第一分布式储能电站的放电功率和充电功率。
可选地，所述计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率，包括：
获取预先设定的所述新能源电站的计划出力，所述计划出力与不平衡功率满足预先设定的关系；
预先设定的关系为：
Figure BDA00030735971800000413
Figure BDA00030735971800000414
其中，minf为不平衡功率的平方，
Figure BDA00030735971800000415
为第二分布式储能电站的计划出力；
Figure BDA00030735971800000416
为预先存储的储能调节前后的第二分布式储能电站的实际出力；
Figure BDA00030735971800000417
为第二分布式储能电站的输出功率；
计算不平衡功率的平方最小时的第二分布式储能电站的输出功率。
可选地，所述计算所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述多个第三分布式储能电站的出力功率，包括：
获取储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
根据所述储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率，计算所述多个第三分布式储能电站的出力功率；
Figure BDA0003073597180000051
Figure BDA0003073597180000052
Figure BDA0003073597180000053
Figure BDA0003073597180000054
Figure BDA0003073597180000055
其中，SESA为储能聚合商的容量，
Figure BDA0003073597180000056
为第i个第三分布式储能电站的合约容量，
Figure BDA0003073597180000057
分别为储能聚合商以及第i个第三分布式储能电站的剩余电量；
Figure BDA0003073597180000058
和
Figure BDA0003073597180000059
为储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
Figure BDA00030735971800000510
为储能聚合商的电力；
Figure BDA00030735971800000511
为第i个第三分布式储能电站的合约分配功率。
可选地，所述储能聚合商调频功率存在如下约束：
Figure BDA00030735971800000512
Figure BDA00030735971800000513
Pt ESA,f＝Pt ESA+ΔPt ES,f
Figure BDA00030735971800000514
其中，ΔPt ES,f为储能聚合商放电状态下的调频功率，
Figure BDA00030735971800000515
为储能聚合商充电状态下的调频功率；Pt ESA,f为调频后的聚合商放电功率，
Figure BDA00030735971800000516
为调频后的聚合商充电功率。
本申请实施例提供一种对分布式储能电站的接纳能力的评估装置，包括：
用电数据获取模块，用于获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，所述用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及所述用电时间对应的用电功率；
分布式储能电站的储能出力计算模块，用于获取所述分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率；
综合负荷功率计算模块，用于计算所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，作为所述待仿真在接入分布式储能电站后的综合负荷功率；
接纳能力匹配模块，用于根据所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力值，所述接纳能力值越大所述分布式储能电站的接纳能力越强。
本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行实现如上对分布式储能电站的接纳能力的评估方法的步骤。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如如上对分布式储能电站的接纳能力的评估方法的步骤。
本申请具有以下优点：
在本申请中，通过获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据用电数据计算待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及用电时间对应的用电功率，获取分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据放电功率和充电功率计算分布式储能电站的储能出力功率，将总负荷功率与储能出力功率的差值，作为待仿真在接入分布式储能电站后的综合负荷功率，在预先存储的接纳能力表中匹配综合负荷功率对应的接纳能力。可以预先模拟计算分布式储能电站加入对待仿真的系统的综合负荷功率的影响，进而准确的评估出分布式储能的大量接入对电力系统是否存在影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法的步骤流程图；
图2是本申请一实施例提供的综合负荷的模拟运行仿真模型示意图；
图3是本申请一实施例提供的用户负荷的模拟运行仿真模型示意图；
图4是本申请一实施例提供的分布式储能电站示意图；
图5是本申请一实施例提供的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估装置的示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法的步骤流程图，具体包括如下：
在进行对分布式储能电站的接纳能力的评估方法前，需要建立综合负荷的模拟运行仿真模型，进而给予该综合负荷的模拟运行仿真模型进行对分布式储能电站的接纳能力的模拟以及评估，如图2所示，综合负荷的模拟运行仿真模型包括分布式新能源电站、电动汽车、分布式储能电站、主动负荷、一般负荷等配电网组成成分，其中，一般负荷与分布式新能源数据受用户习惯、天气因素等影响，可由历史数据得到；电动汽车与主动负荷难以获取总体数据，需根据其控制策略仿真模拟。
如图3所示，用户负荷可分为不可控负荷、可转移负荷及可中断负荷三大类。不可控负荷如照明类设备，其通断电将影响用户正常生产生活，不参与需求响应；可转移负荷用电时间较为灵活，在某一时间内完成工作需求即可；可中断负荷短时断电不影响用户的正常生活，因此可转移负荷与可中断负荷可作为主动负荷参与需求响应，满足电网调峰和新能源发电消纳需求。
(1)可转移负荷具有灵活的功耗周期。可转移负荷的总用电需求是恒定的，而其用电周期不是固定的，因此可以通过调度中心下发调度指令改变其用电周期的方式，来调整可转移负荷的负荷曲线，实现区域综合负荷的削峰填谷。根据可转移负荷的响应特性，可建立数学模型为：
ΔPt TL＝β·ΔPt TL,c
Pt TL,act＝Pt TL-ΔPt TL
Figure BDA0003073597180000081
式中，β∈[0,1]是响应意愿系数，表示实际响应功率ΔPt TL与要求响应功率ΔPt TL,c之比，可认为可转移负荷的响应意愿服从正态分布。Pt TL、Pt TL,act是t时刻参与响应前后可转移负荷功率；在一个调度周期内，可转移负荷的总电量不变。
(2)可中断负荷可以在用户负荷中随时中断，它们对用户来说往往是不必要的，并且可以通过与电力用户签署相关协议来切断它。根据上述可中断负荷的特点，一般将可中断负荷用于综合负荷调频或缓解负荷高峰的压力。同可转移负荷一样，可中断负荷实际响应容量受响应意愿系数影响：
ΔPt IL＝γ·ΔPt IL,c
Pt IL,act＝Pt IL-ΔPt IL
式中，γ∈[0,1]是响应意愿系数，Pt IL、Pt IL,act是t时刻参与响应前后的可中断负荷功率。
步骤101，获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，所述用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及所述用电时间对应的用电功率；
在本申请一实施例中，所述待仿真所有用电设备包括电动汽车以及主动负荷，所述用电时间为所述电动汽车以及主动负荷的接入时段，所述用电功率为所述电动汽车以及主动负荷的接入电量，所述步骤101包括如下子步骤：
子步骤S11，分别获取所述电动汽车以及所述主动负荷的接入时段、接入电量以及行驶里程，根据正态分布的概率密度函数，分别计算所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率；
近年来，电动汽车迅速发展，大量电动汽车的接入为电网的需求调度提供了新的手段。一方面，电动汽车的充电需求可以在一定时间段内转移，缓解高峰用电压力；另一方面，接入电网的电动汽车可以看作分布式储能，帮助电网优化负荷曲线。
电动汽车的接入时段和接入电量具有随机性，据统计分析，电动汽车接入接出时间服从正态分布，行驶里程服从对数正态分布。设定合适的分布参数，可以得到一辆电动汽车的离开/接入电网时刻，以及其接入时刻的剩余电量。仿真采用的分布参数如表1所示。
表1电动汽车仿真参数
Figure BDA0003073597180000091
电动汽车接入电网后，其荷电状态是充放电策略的执行依据，考虑到充放电效率，电动汽车在t时刻的SOC应满足：
Figure BDA0003073597180000092
ηP、ηQ分别表示电动汽车的放电效率和充电效率。
用两个阈值SOC1、SOC2将电动汽车的荷电状态划分为三档：
Figure BDA0003073597180000101
当电动汽车接入电网时，在某一电价下，若SOCt不等于对应阈值，电动汽车会以确定的功率充电或放电直到达到阈值。
设定三种不同的阈值标准，如表2所示，分别对应空闲、一般、急用三种用户用车需求。
表2三种用户用车需求的阈值标准
Figure BDA0003073597180000102
子步骤S12，根据所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率，进行蒙特卡洛仿真，分别得到所述电动汽车的总充放电功率以及所述主动负荷的总充放电功率；
基于一辆电动汽车的充放电过程进行蒙特卡洛仿真，可以得到大量电动汽车的总充放电功率曲线，同样，基于一处主动负荷的用电过程进行蒙特卡洛仿真，可以得到主动负荷的总用电功率曲线。
子步骤S13，根据预先存储的新能源电站以及一般负荷的用电数据，计算所述新能源电站的总出力以及一般负荷的总充放电功率；
子步骤S14，根据所述电动汽车的总充放电功率、所述主动负荷的总充放电功率、所述新能源电站的总出力以及所述一般负荷的总充放电功率，计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率；
所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率计算公式为：
Pt GL＝Pt L-Pt RE+Pt AL+Pt EV
其中，Pt GL为待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，Pt L为一般负荷的总充放电功率，Pt RE为新能源电站的总出力，Pt AL为主动负荷的总充放电功率，Pt EV为电动汽车的总充放电功率。
步骤102，获取分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率；
在本申请一实施例中，如图4所示，所述分布式储能电站包括第一分布式储能电站、第二分布式储能电站以及多个第三分布式储能电站，所述第一分布式储能电站由电网调度中心根据峰谷电价进行调度，所述第二分布式储能电站由新能源电站进行调度，所述多个第三分布式储能电站由储能聚合商进行调度，储能聚合商调频功率存在如下约束：
Figure BDA0003073597180000111
Figure BDA0003073597180000112
Pt ESA,f＝Pt ESA+ΔPt ES,f
Figure BDA0003073597180000113
其中，ΔPt ES,f为储能聚合商放电状态下的调频功率，
Figure BDA0003073597180000114
为储能聚合商充电状态下的调频功率；Pt ESA,f为调频后的聚合商放电功率，
Figure BDA0003073597180000115
为调频后的聚合商充电功率。
所述步骤102包括如下子步骤：
子步骤S21，计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率；
在本申请一实施例中，子步骤S21，包括：
子步骤S211，获取预先设定的第一分布式储能电站的放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价；
子步骤S212，根据所述放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价，计算分布式储能在峰谷电价下的充放电时段的收益；
Figure BDA0003073597180000116
其中，maxWi为在峰谷电价下的充放电时段的收益、
Figure BDA0003073597180000117
为上网电价、ρt为购电电价、
Figure BDA0003073597180000121
为放电功率、
Figure BDA0003073597180000122
为充电功率、
Figure BDA0003073597180000123
为第一放电功率、
Figure BDA0003073597180000124
为第一充电功率、Δt是预先设定的时间长度；
子步骤S213，获取储能在执行任何运行控制策略时，都需满足的约束条件：
Figure BDA0003073597180000125
Figure BDA0003073597180000126
Figure BDA0003073597180000127
Figure BDA0003073597180000128
其中，
Figure BDA0003073597180000129
分别为放电功率和充电功率，
Figure BDA00030735971800001210
是储能系统所允许的最大放电功率和最大充电功率，
Figure BDA00030735971800001211
是储能电站处于放电或充电状态的标志，不能同时为1；
子步骤S214，根据所述约束条件以及所述收益计算收益最大时的第一分布式储能电站的放电功率和充电功率。
子步骤S22，计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率；
在本申请一实施例中，子步骤S22，包括：
子步骤S221，获取预先设定的所述新能源电站的计划出力，所述计划出力与不平衡功率满足预先设定的关系；
预先设定的关系为：
Figure BDA00030735971800001212
Figure BDA00030735971800001213
其中，minf为不平衡功率的平方，
Figure BDA00030735971800001214
为第二分布式储能电站的计划出力；
Figure BDA00030735971800001215
为预先存储的储能调节前后的第二分布式储能电站的实际出力；
Figure BDA00030735971800001216
为第二分布式储能电站的输出功率；
子步骤S222，计算不平衡功率的平方最小时的第二分布式储能电站的输出功率。子步骤S23，计算所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第三分布式储能电站的出力功率；
在本申请一实施例中，子步骤S23，包括：
子步骤S231，获取储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
子步骤S232，根据所述储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率，计算所述多个第三分布式储能电站的出力功率；
Figure BDA0003073597180000131
Figure BDA0003073597180000132
Figure BDA0003073597180000133
Figure BDA0003073597180000134
Figure BDA0003073597180000135
其中，SESA为储能聚合商的容量，
Figure BDA0003073597180000136
为第i个第三分布式储能电站的合约容量，
Figure BDA0003073597180000137
分别为储能聚合商以及第i个第三分布式储能电站的剩余电量；
Figure BDA0003073597180000138
和
Figure BDA0003073597180000139
为储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
Figure BDA00030735971800001310
为储能聚合商的电力；
Figure BDA00030735971800001311
为第i个第三分布式储能电站的合约分配功率。
子步骤S24，将所述第一分布式储能电站的出力功率、所述第二分布式储能电站的输出功率以及所述多个第三分布式储能电站的出力功率的和作为所述分布式储能电站的储能出力功率。
步骤103，将所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，作为所述待仿真在接入分布式储能电站后的综合负荷功率；
步骤104，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力。
综上所述，通过获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据用电数据计算待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及用电时间对应的用电功率，获取分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据放电功率和充电功率计算分布式储能电站的储能出力功率，将总负荷功率与储能出力功率的差值，作为待仿真在接入分布式储能电站后的综合负荷功率，在预先存储的接纳能力表中匹配综合负荷功率对应的接纳能力。可以预先模拟计算分布式储能电站加入对待仿真的系统的综合负荷功率的影响，进而准确的评估出分布式储能的大量接入对电力系统是否存在影响。
需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。
参照图5，示出了本申请另一实施例提供的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估装置的示意图，包括：
用电数据获取模块501，用于获取预先存储的待仿真的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，所述用电数据包括待仿真所有用电设备的用电时间以及所述用电时间对应的用电功率；
分布式储能电站的储能出力计算模块502，用于获取分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率；
综合负荷功率计算模503，用于计算所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，作为所述待仿真在接入分布式储能电站后的综合负荷功率；
接纳能力匹配模块504，用于根据所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力值，所述接纳能力值越大所述分布式储能电站的接纳能力越强。
在本申请一实施例中，所述待仿真所有用电设备包括电动汽车以及主动负荷，所述用电时间为所述电动汽车以及主动负荷的接入时段，所述用电功率为所述电动汽车以及主动负荷的接入电量，所述用电数据获取模块401，包括：
第一计算子模块，用于分别获取所述电动汽车以及所述主动负荷的接入时段、接入电量以及行驶里程，根据正态分布的概率密度函数，分别计算所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率；
仿真计算子模块，用于根据所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率，进行蒙特卡洛仿真，分别得到所述电动汽车的总充放电功率以及所述主动负荷的总充放电功率；
第二计算子模块，用于根据预先存储的新能源电站以及一般负荷的用电数据，计算所述新能源电站的总出力以及一般负荷的总充放电功率；
第三计算子模块，用于根据所述电动汽车的总充放电功率、所述主动负荷的总充放电功率、所述新能源电站的总出力以及所述一般负荷的总充放电功率，计算所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率；
所述待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率计算公式为：
Pt GL＝Pt L-Pt RE+Pt AL+Pt EV
其中，Pt GL为待仿真在接入分布式储能电站前的总负荷功率，Pt L为一般负荷的总充放电功率，Pt RE为新能源电站的总出力，Pt AL为主动负荷的总充放电功率，Pt EV为电动汽车的总充放电功率。
在本申请一实施例中，所述分布式储能电站包括第一分布式储能电站、第二分布式储能电站以及多个第三分布式储能电站，所述第一分布式储能电站由电网调度中心根据峰谷电价进行调度，所述第二分布式储能电站由新能源电站进行调度，所述多个第三分布式储能电站由储能聚合商进行调度，所述分布式储能电站的储能出力计算模块，包括：
第四计算子模块，用于计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率；
第五计算子模块，用于计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率；
第六计算子模块，用于计算所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述多个第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第三分布式储能电站的出力功率，将所述第一分布式储能电站的出力功率、所述第二分布式储能电站的输出功率以及所述多个第三分布式储能电站的出力功率的和作为所述分布式储能电站的储能出力功率。
在本申请一实施例中，所述第四计算子模块，包括：
第一分布式储能电站的功率获取单元，用于获取预先设定的第一分布式储能电站的放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价；
第七计算单元，用于根据所述放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价，计算分布式储能在峰谷电价下的充放电时段的收益；
Figure BDA0003073597180000161
其中，maxWi为在峰谷电价下的充放电时段的收益、
Figure BDA0003073597180000162
为上网电价、ρt为购电电价、
Figure BDA0003073597180000163
为放电功率、
Figure BDA0003073597180000164
为充电功率、
Figure BDA0003073597180000165
为第一放电功率、
Figure BDA0003073597180000166
为第一充电功率、Δt是预先设定的时间长度；
获取储能在执行任何运行控制策略时，都需满足的约束条件：
Figure BDA0003073597180000167
Figure BDA0003073597180000168
Figure BDA0003073597180000169
Figure BDA00030735971800001610
其中，
Figure BDA00030735971800001611
分别为放电功率和充电功率，
Figure BDA00030735971800001612
是储能系统所允许的最大放电功率和最大充电功率，
Figure BDA00030735971800001613
是储能电站处于放电或充电状态的标志，不能同时为1；
第八计算单元，用于根据所述约束条件以及所述收益计算收益最大时的第一分布式储能电站的放电功率和充电功率。
在本申请一实施例中，所述第五计算子模块，包括：
新能源电站的计划出力获取单元，用于获取预先设定的所述新能源电站的计划出力，所述计划出力与不平衡功率满足预先设定的关系；
预先设定的关系为：
Figure BDA0003073597180000171
Figure BDA0003073597180000172
其中，minf为不平衡功率的平方，
Figure BDA0003073597180000173
为第二分布式储能电站的计划出力；
Figure BDA0003073597180000174
为预先存储的储能调节前后的第二分布式储能电站的实际出力；
Figure BDA0003073597180000175
为第二分布式储能电站的输出功率；
第九计算单元，用于计算不平衡功率的平方最小时的第二分布式储能电站的输出功率。
在本申请一实施例中，所述第六计算子模块，包括：
容量获取单元，用于获取储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
第十计算单元，根据所述储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率，计算所述多个第三分布式储能电站的出力功率；
Figure BDA0003073597180000176
Figure BDA0003073597180000177
Figure BDA0003073597180000178
Figure BDA0003073597180000179
Figure BDA00030735971800001710
其中，SESA为储能聚合商的容量，
Figure BDA0003073597180000181
为第i个第三分布式储能电站的合约容量，
Figure BDA0003073597180000182
分别为储能聚合商以及第i个第三分布式储能电站的剩余电量；
Figure BDA0003073597180000183
和
Figure BDA0003073597180000184
为储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
Figure BDA0003073597180000185
为储能聚合商的电力；
Figure BDA0003073597180000186
为第i个第三分布式储能电站的合约分配功率。
在本申请一实施例中，所述储能聚合商调频功率存在如下约束：
Figure BDA0003073597180000187
Figure BDA0003073597180000188
Pt ESA,f＝Pt ESA+ΔPt ES,f
Figure BDA0003073597180000189
其中，ΔPt ES,f为储能聚合商放电状态下的调频功率，ΔQt ES,f为储能聚合商充电状态下的调频功率；Pt ESA,f为调频后的聚合商放电功率，
Figure BDA00030735971800001810
为调频后的聚合商充电功率。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请一实施例还提供了电子设备，可以包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上对分布式储能电站的接纳能力的评估方法的步骤。
本申请一实施例还提供了计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上对分布式储能电站的接纳能力的评估方法的步骤。
本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，其特征在于，包括：
获取预先存储的待仿真地区的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真地区在接入分布式储能电站前的总负荷功率，所述用电数据包括待仿真地区所有用电设备的用电时间以及所述用电时间对应的用电功率；
获取所述分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率，包括：
所述分布式储能电站包含第一分布式储能电站、第二分布式储能电站和第三分布式储能电站；
计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率，所述第一分布式储能电站由电网调度中心根据峰谷电价进行调度；
计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率，所述第二分布式储能电站由新能源电站进行调度；
计算多个所述第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据多个所述第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第三分布式储能电站的出力功率，多个所述第三分布式储能电站由储能聚合商进行调度；
将所述第一分布式储能电站的出力功率、所述第二分布式储能电站的输出功率以及多个所述第三分布式储能电站的出力功率的和作为所述分布式储能电站的储能出力功率；
计算所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，将所述差值作为所述待仿真地区在接入分布式储能电站后的综合负荷功率；
根据所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力值，所述接纳能力值越大所述分布式储能电站的接纳能力越强。
2.根据权利要求1所述的对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，其特征在于，所述待仿真地区所有用电设备包括电动汽车以及主动负荷，所述用电时间为所述电动汽车以及主动负荷的接入时段，所述用电功率为所述电动汽车以及主动负荷的接入电量，所述获取所述预先存储的待仿真地区的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真地区在接入分布式储能电站前的总负荷功率，包括：
分别获取所述电动汽车以及所述主动负荷的接入时段、接入电量以及行驶里程，根据正态分布的概率密度函数，分别计算所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率；
根据所述电动汽车以及所述主动负荷在任意时刻的离开概率、接入概率，进行蒙特卡洛仿真，分别得到所述电动汽车的总充放电功率以及所述主动负荷的总充放电功率；
根据预先存储的新能源电站以及一般负荷的用电数据，计算所述新能源电站的总出力以及一般负荷的总充放电功率；
根据所述电动汽车的总充放电功率、所述主动负荷的总充放电功率、所述新能源电站的总出力以及所述一般负荷的总充放电功率，计算所述待仿真地区在接入分布式储能电站前的总负荷功率；
所述待仿真地区在接入分布式储能电站前的总负荷功率计算公式为：
Pt GL＝Pt L-Pt RE+Pt AL+Pt EV
其中，Pt GL为待仿真地区在接入分布式储能电站前的总负荷功率，Pt L为一般负荷的总充放电功率，Pt RE为新能源电站的总出力，Pt AL为主动负荷的总充放电功率，Pt EV为电动汽车的总充放电功率。
3.根据权利要求1所述的对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，其特征在于，所述计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率，包括：
获取预先设定的第一分布式储能电站的放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价；
根据所述放电功率、充电功率、上网电价以及购电电价，计算分布式储能在峰谷电价下的充放电时段的收益；
Figure FDA0003649037340000031
其中，T为时间周期，maxWi为在峰谷电价下的充放电时段的收益、
Figure FDA0003649037340000032
为上网电价、ρt为购电电价、
Figure FDA0003649037340000033
为合同规定第一分布式储能电站在t时刻的放电功率、
Figure FDA0003649037340000034
为合同规定第一分布式储能电站在t时刻的充电功率、
Figure FDA0003649037340000035
为第一分布式储能电站在t时刻的放电功率、
Figure FDA0003649037340000036
为第一分布式储能电站在t时刻的充电功率、Δt是预先设定的时间长度；
获取储能在执行任何运行控制策略时，都需满足的约束条件：
Figure FDA0003649037340000037
Figure FDA0003649037340000038
Figure FDA0003649037340000039
Figure FDA00036490373400000310
其中，
Figure FDA00036490373400000311
分别是储能系统所允许的最大放电功率和最大充电功率，
Figure FDA00036490373400000312
是储能电站处于放电状态的标志，
Figure FDA00036490373400000313
是储能电站处于充电状态的标志，
Figure FDA00036490373400000314
不能同时为1；
根据所述约束条件以及所述收益计算收益最大时的第一分布式储能电站的放电功率和充电功率。
4.根据权利要求1所述的对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，其特征在于，所述计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率，包括：
获取预先设定的所述新能源电站的计划出力，所述计划出力与不平衡功率满足预先设定的关系；
预先设定的关系为：
Figure FDA0003649037340000041
Figure FDA0003649037340000042
其中，T为时间周期，t表示t时刻，minf为不平衡功率的平方和，
Figure FDA0003649037340000043
为所述新能源电站的计划出力；
Figure FDA0003649037340000044
为预先存储的储能调节前后的所述新能源电站的实际出力；
Figure FDA0003649037340000045
为第二分布式储能电站的输出功率；
计算不平衡功率的平方和最小时的第二分布式储能电站的输出功率。
5.根据权利要求1所述的对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，其特征在于，所述计算多个所述第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据多个所述第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算多个所述第三分布式储能电站的出力功率，包括：
获取储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
根据所述储能聚合商的容量、每个第三分布式储能电站的合约容量、储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率，计算多个所述第三分布式储能电站的出力功率；
Figure FDA0003649037340000051
Figure FDA0003649037340000052
Figure FDA0003649037340000053
Figure FDA0003649037340000054
Figure FDA0003649037340000055
其中，SESA为储能聚合商的容量，
Figure FDA0003649037340000056
为第i个第三分布式储能电站的合约容量，
Figure FDA0003649037340000057
分别为储能聚合商以及第i个第三分布式储能电站的剩余电量；
Figure FDA0003649037340000058
和
Figure FDA0003649037340000059
为储能聚合商的最大放电功率和最大充电功率；
Figure FDA00036490373400000510
Figure FDA00036490373400000511
分别为第i个第三分布式储能电站的最大放电功率和最大充电功率；
Figure FDA00036490373400000512
为储能聚合商t时刻的储能荷电状态；
Figure FDA00036490373400000513
分别为第i个第三分布式储能电站的合约分配放电功率和合约分配充电功率；Pt ESA、
Figure FDA00036490373400000514
分别为储能聚合商的合约放电功率和合约充电功率。
6.根据权利要求5所述的对分布式储能电站的接纳能力的评估方法，其特征在于，所述储能聚合商调频功率存在如下约束：
Figure FDA00036490373400000515
Figure FDA00036490373400000516
Pt ESA,f＝Pt ESA+ΔPt ES,f
Figure FDA00036490373400000517
其中，ΔPt ES,f为储能聚合商放电状态下的调频功率，
Figure FDA00036490373400000518
为储能聚合商充电状态下的调频功率；Pt ESA,f为调频后的聚合商放电功率，
Figure FDA00036490373400000519
为调频后的聚合商充电功率。
7.一种对分布式储能电站的接纳能力的评估装置，其特征在于，包括：
用电数据获取模块，用于获取预先存储的待仿真地区的用电数据，并根据所述用电数据计算所述待仿真地区在接入分布式储能电站前的总负荷功率，所述用电数据包括待仿真地区所有用电设备的用电时间以及所述用电时间对应的用电功率；
分布式储能电站的储能出力计算模块，用于获取所述分布式储能电站的放电功率和充电功率，根据所述放电功率和充电功率计算所述分布式储能电站的储能出力功率，包括：
所述分布式储能电站包含第一分布式储能电站、第二分布式储能电站和第三分布式储能电站；
计算所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第一分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第一分布式储能电站的出力功率，所述第一分布式储能电站由电网调度中心根据峰谷电价进行调度；
计算所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据所述第二分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第二分布式储能电站的输出功率，所述第二分布式储能电站由新能源电站进行调度；
计算多个所述第三分布式储能电站的放电功率和充电功率，并根据多个所述第三分布式储能电站的放电功率和充电功率计算所述第三分布式储能电站的出力功率，多个所述第三分布式储能电站由储能聚合商进行调度；
将所述第一分布式储能电站的出力功率、所述第二分布式储能电站的输出功率以及多个所述第三分布式储能电站的出力功率的和作为所述分布式储能电站的储能出力功率；
综合负荷功率计算模块，用于计算所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，将所述差值作为所述待仿真地区在接入分布式储能电站后的综合负荷功率；
接纳能力匹配模块，用于根据所述总负荷功率与所述储能出力功率的差值，在预先存储的接纳能力表中匹配所述综合负荷功率对应的接纳能力值，所述接纳能力值越大所述分布式储能电站的接纳能力越强。
8.一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行实现如权利要求1～6任一所述的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法。
9.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～6任一所述的一种对分布式储能电站的接纳能力的评估方法。
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