【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于分布式儲能出力調度，具體而言，涉及一種分布式儲能出力調度優化方法、介質及系統。
技術介紹
1、可再生能源發電技術近年來得到了飛速發展,已經成為電力系統中不可或缺的一部分。然而,可再生能源發電具有間歇性和不確定性的特點,給電網的安全穩定運行帶來了一定的挑戰。為了有效消納可再生能源電力,提高其利用效率,分布式儲能技術應運而生,成為電網柔性調節的重要手段。目前,分布式儲能已廣泛應用于電力系統中,能夠為電網提供負荷調峰、頻率調節、電壓支撐等服務。通過合理調度分布式儲能系統的充放電,可以實現電網內部的功率平衡,提高可再生能源的消納水平,降低電網運行成本。但是,現有的分布式儲能調度優化方法還存在往往只考慮儲能系統本身的參數,而忽略了電網輸入電參數和負載參數等其他關鍵因素的影響的技術問題，導致優化結果無法全面反映電網運行的實際狀況。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供一種分布式儲能出力調度優化方法、介質及系統，能夠解決現有技術存在的只考慮儲能系統本身的參數,而忽略了電網輸入電參數和負載參數等其他關鍵因素的影響的技術問題。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、本專利技術的第一方面提供一種分布式儲能出力調度優化方法，其中，包括以下步驟：
4、s10、采集臺區的輸入電參數、負載參數、可再生能源發電參數，以及分布式儲能系統中每個儲能設備的儲能參數；
5、s20、建立并擬合考慮輸入電參數、負載參數、可再生能源發電參數以及儲能參數的儲能并網
6、s30、基于所述輸入電參數和負載參數的歷史數據和當前狀態，預測未來一段時間內的連續時間小段的負載變化曲線、可再生能源出力曲線以及儲能需求曲線；
7、s40、根據預測的負載變化曲線、可再生能源出力曲線和儲能需求曲線，結合所述儲能并網方程組，建立多時間段儲能調度優化模型，用于描述每個儲能設備在未來多個時間段的充放電計劃，包括充放電時間、功率大小；
8、s50、確定所述多時間段儲能調度優化模型的多個目標，包括最小化系統運行成本、最大化可再生能源消納、最小化電網波動，并設定約束條件，建立多目標優化問題；
9、s60、采用改進的粒子群優化算法求解所述多目標優化問題，得到多個候選優化解；
10、s70、利用多目標決策方法，包括帕累托最優集或層次分析法或模糊綜合評價法，對所述多個候選優化解進行綜合評價，選擇最佳的儲能調度方案并輸出。
11、具體而言,所述步驟s10,具體包括:通過實時測量和監測設備,采集臺區的輸入電參數、負載參數以及分布式儲能系統中各個儲能設備的儲能參數。其中,輸入電參數包括電壓、頻率、有功功率、無功功率和功率因數等;負載參數包括峰谷負荷、負載類型、負載曲線和功率因數等;可再生能源發電參數包括發電類型、裝機容量、實時出力和出力預測曲線等;儲能參數包括響應速度、出力變化率限制、額定容量、當前荷電狀態、充放電效率、最大充放電功率以及使用壽命等。通過實時監測和分析,獲取這些關鍵參數數據,為后續的優化調度奠定基礎。
12、其中,所述步驟s20,具體包括:建立考慮輸入電參數、負載參數、可再生能源發電參數以及儲能參數的儲能并網方程組。該方程組包括功率平衡方程、儲能響應過程電壓變動方程、電壓約束方程、電流約束方程、儲能容量約束方程以及儲能壽命約束方程等。其中,功率平衡方程描述了電網輸入功率、可再生能源發電功率、儲能系統輸出功率以及負荷功率之間的平衡關系;儲能響應過程電壓變動方程描述了儲能系統的輸出功率變化對電壓的影響;電壓約束方程和電流約束方程確保了電網電壓和電流的安全性;儲能容量約束方程描述了儲能系統的充放電特性;儲能壽命約束方程則限制了儲能設備的使用壽命。通過建立這些方程,描述了儲能系統在電網中的運行特性和約束條件,為后續優化調度提供數學模型基礎。
13、其中,所述步驟s30,具體包括:基于輸入電參數和負載參數的歷史數據以及當前狀態,利用時間序列分析、機器學習等方法,預測未來一段時間內的負載變化曲線、可再生能源出力曲線和儲能需求曲線。其中,負荷預測考慮了負荷的周期性、趨勢性以及突發性變化等特征;可再生能源出力預測綜合考慮了氣象數據等因素;儲能需求曲線則根據功率平衡方程推算而得。這些預測結果反映了電網運行的實際需求變化情況,為后續的優化問題建立奠定了基礎。
14、其中,所述步驟s40,具體包括:根據預測的負荷變化曲線、可再生能源出力曲線和儲能需求曲線,結合前述建立的儲能并網方程組,建立多時間段儲能調度優化模型。該優化模型的決策變量是各個儲能設備在未來多個時間段內的充放電功率;優化目標包括最小化系統運行成本、最大化可再生能源消納和最小化電網波動;優化約束條件則包括電壓約束、電流約束、儲能容量約束、儲能壽命約束等,以及儲能設備的各項運行限制。通過建立這個多時間段的優化模型,可以得到各儲能設備的最優充放電計劃,兼顧了多個優化目標。
15、其中,所述步驟s50,具體包括:基于前述建立的多時間段儲能調度優化模型,確定其多個目標函數,包括最小化系統運行成本、最大化可再生能源消納和最小化電網波動;同時設定各種約束條件,如電壓約束、電流約束、儲能容量約束、儲能壽命約束等,以及儲能設備的各項運行限制,建立多目標優化問題。通過這種多目標優化模型的建立,可以在系統成本、可再生能源消納和電網穩定性等目標之間尋求平衡,得到滿足各種約束條件的最優儲能調度方案。
16、其中,所述步驟s60,具體包括:采用改進的粒子群優化算法求解前述多目標優化問題,得到多個候選優化解。該算法通過模擬鳥群覓食行為,初始化一組代表儲能調度方案的粒子,并對每個粒子進行約束檢查、目標函數計算、個體最優解和全局最優解更新,以及速度和位置的迭代更新等步驟。為增加種群多樣性,還引入了變異操作。通過多次迭代,可以得到滿足各種約束條件的多個候選優化解。
17、其中,所述步驟s70,具體包括:利用層次分析法(ahp)對步驟s60中得到的多個候選優化解進行綜合評價,選擇最佳的儲能調度方案。首先構建包括目標、評價準則和候選方案的層次結構模型,然后根據專家評估構造判斷矩陣并計算各準則的權重向量,進行一致性檢驗。接下來,對每個候選方案計算其綜合得分,綜合考慮了成本、可再生能源消納和電網波動等多個目標。最后,選擇綜合得分最高的方案作為最優的儲能調度策略。這種多目標決策方法能夠全面評估各候選方案的平衡表現,得到最優的儲能調度結果。
18、其中，所述儲能參數包括響應速度、出力變化率限制、額定容量、當前荷電狀態、充放電效率、最大充放電功率以及使用壽命。
19、進一步的，所述輸入電參數包括電壓、頻率、有功功率、無功功率、功率因數；所述負載參數包括峰谷負荷、負載類型、負載曲線、功率因數。
20、進一步的，所述可再生能源發電參數包括發電類型、裝機容量、實時出力、出力預測曲線。
21、進一步的，所述改進的粒子群優化算法通過模擬鳥群覓食行為,初始化本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述儲能參數包括響應速度、出力變化率限制、額定容量、當前荷電狀態、充放電效率、最大充放電功率以及使用壽命。
3.根據權利要求2所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述輸入電參數包括電壓、頻率、有功功率、無功功率、功率因數；所述負載參數包括峰谷負荷、負載類型、負載曲線、功率因數。
4.根據權利要求3所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述可再生能源發電參數包括發電類型、裝機容量、實時出力、出力預測曲線。
5.根據權利要求4所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述儲能并網方程組包括功率平衡方程、儲能響應過程電壓變動方程、電壓約束方程、電流約束方程、儲能容量約束方程以及儲能壽命約束方程。
6.根據權利要求5所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述約束條件包括電壓約束方程、電流約束方程、儲能容量約束方程、儲能壽命約束方程，以及儲能設備的荷電狀態
7.根據權利要求6所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，功率平衡方程描述了電網輸入功率、可再生能源發電功率、儲能系統輸出功率以及負荷功率之間的平衡關系;儲能響應過程電壓變動方程描述了儲能系統的輸出功率變化對電壓的影響;電壓約束方程和電流約束方程確保了電網電壓和電流的安全性;儲能容量約束方程描述了儲能系統的充放電特性;儲能壽命約束方程限制了儲能設備的使用壽命。
8.根據權利要求7所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述改進的粒子群優化算法通過模擬鳥群覓食行為,初始化一組代表儲能調度方案的粒子,并對每個粒子進行約束檢查、目標函數計算、個體最優解和全局最優解更新,以及速度和位置的迭代更新的步驟，為增加種群多樣性,還引入了變異操作，通過多次迭代,得到滿足各種約束條件的多個候選優化解。
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質中存儲有程序指令，所述程序指令在計算機中運行時，用于執行權利要求1-8任一項所述的一種分布式儲能出力調度優化方法。
10.一種分布式儲能出力調度優化系統，其特征在于，包含權利要求9所述的計算機可讀存儲介質。
...【技術特征摘要】
1.一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述儲能參數包括響應速度、出力變化率限制、額定容量、當前荷電狀態、充放電效率、最大充放電功率以及使用壽命。
3.根據權利要求2所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述輸入電參數包括電壓、頻率、有功功率、無功功率、功率因數；所述負載參數包括峰谷負荷、負載類型、負載曲線、功率因數。
4.根據權利要求3所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述可再生能源發電參數包括發電類型、裝機容量、實時出力、出力預測曲線。
5.根據權利要求4所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述儲能并網方程組包括功率平衡方程、儲能響應過程電壓變動方程、電壓約束方程、電流約束方程、儲能容量約束方程以及儲能壽命約束方程。
6.根據權利要求5所述的一種分布式儲能出力調度優化方法，其特征在于，所述約束條件包括電壓約束方程、電流約束方程、儲能容量約束方程、儲能壽命約束方程，以及儲能設備的荷電狀態限制、充放電功率限制、充放電次數限制、電網電壓和頻率限制、可再生能...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張斌，屈高強，鄭偉，康健，趙利寧，黨東升，張詩豪，宮建鋒，韓一鳴，馬俊先，靳盤龍，
申請(專利權)人：國網寧夏電力有限公司經濟技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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