【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于配電網儲能，尤其是一種考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法。
技術介紹
1、電力系統作為現代社會最重要的基礎工程設施之一，維系著社會的正常運行和發展。然而，在地震、臺風、海嘯等“高影響，小概率”極端自然災害事件發生時，配電網中重要設備和基礎設施極易發生多點故障，大規模停電事故仍難無法避免。由于自然災害發生時，配電網中電力設施容易發生損壞、短路等故障，進而引發大范圍停電事故，因此，有必要對自然災害下的配電網應急控制方法進行研究，以提高配電網的供電可靠性。
2、分布式儲能裝置作為一種重要的調節手段被引入配電網中，儲能裝置將在配電網中發揮重要作用，儲能裝置選址和規模是首先要解決的問題。目前已經大量學者對儲能裝置的選址定容問題進行了相關研究。例如，應用于電網側削峰填谷的儲能系統配置及日出力優化策略考慮到經濟性，將儲能成本與治理效果結合作為調峰的綜合評價標準，給出了優化模型，以解決削峰填谷的出力優化問題；面向新能源消納的分布式光伏儲能系統優化配置以電網凈收益為目標，實現經濟最大化，建立了分布式光伏儲能系統優化配置模型，既能解決分布式光伏消納的問題，又能使電網收益提高；基于雙層決策模型的用戶側儲能優化配置方法分析配置儲能的必要性，采用雙層決策模型分別建立目標函數，采用麻雀搜索算法進行尋優，配置儲能容量；光儲充一體化充電站配置優化方法研究改進了雜草入侵算法，優化改進建立儲能容量優化模型，并且采用粒子群算法和遍歷算法對光伏儲能系統進行了協同配置優化。
3、在上述分布式儲能選址定容模型中，大部分只考
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提出一種考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，能快速得出滿足用戶偏好的最優解，滿足電網在發生故障時的負荷恢復要求。
2、本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：
3、一種考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，包括以下步驟：
4、步驟1、獲取新能源有功出力以及負荷的歷史曲線作為輸入數據；
5、步驟2、以配電網儲能裝置的安裝位置和安裝容量為控制變量，對配電網儲能選址定容問題構建配電網儲能裝置選址定容優化模型，將步驟1的數據輸入模型中并利用基于共識的多目標粒子群算法的全局搜索優化，得到接近帕累托最優的多個非支配解；
6、步驟3、根據用戶偏好設置用戶決策清單；
7、步驟4、根據步驟3設置的用戶決策清單，選擇步驟2中滿足用戶偏好的非支配解，對于滿足用戶偏好的非支配解，選擇局部深度優化目標；
8、步驟5、根據步驟4選擇的局部深度優化目標，使用最短路徑的方法對極端災害下電網故障恢復區域進行搜索并從中篩選出能夠滿足供電恢復目標的選址方案；
9、步驟6、根據步驟5中求得的恢復方案將考慮經濟收益和故障恢復的多目標儲能選址定容問題轉變為單目標儲能選址定容優化問題，利用內點法對配電網儲能裝置選址定容優化模型進行求解，計算出滿足約束條件的控制變量值，進而得到滿足經濟指標和故障恢復指標要求的配電網儲能裝置選址定容方案。
10、進一步，所述配電網儲能裝置選址定容優化模型以最小化配電網經濟成本與最大化故障時恢復供電為目標函數：
11、其中，最小化配電網經濟成本的目標函數為：
12、
13、其中，cinv表示儲能裝置的安裝成本，cm表示儲能的運行維護成本，co表示向上級電網購電成本，γ表示折算年利率，ce,in為儲能裝置額定容量的單價，cp,in為儲能裝置額定功率的單價，與儲能裝置的固定安裝成本，ees,i為儲能裝置的額定容量，pes,n,i為儲能裝置的額定功率，ui是與節點i上存在的儲能裝置相關聯的二進制變量，i＝1時表示該節點安裝儲能，n為節點個數；
14、最大化故障時恢復供電的目標函數為：
15、
16、其中，αi是二進制變量，值為1時表示節點i在故障發生時能夠利用儲能裝置恢復供電，pldi表示該節點在故障發生后能夠恢復的功率大小。
17、進一步，所述配電網儲能裝置選址定容優化模型的約束包括參數化潮流約束、變電站輸出的功率約束、節點的電壓約束、支路電流約束、儲能裝置運行約束、故障恢復時網絡運行約束和故障恢復網絡結構約束。
18、進一步，所述參數化潮流約束為：
19、
20、其中，為t時刻變電站出口的有功功率，為t時刻節點i儲能裝置放電的有功功率，為t時刻節點i儲能裝置充電的有功功率，為t時刻節點i的有功負荷，為t時刻節點i光伏機組的無功輸出，為t時刻節點i儲能裝置的無功功率，為t時刻節點i的無功負荷；
21、所述變電站出口的功率約束為：
22、pgimin<pgi,t<pgimax
23、qgimin<qgi,t<qgimax
24、其中，為t時刻變電站出口有功功率，為t時刻變電站出口無功功率，pgimin、pgimax分別代表變電站提供的有功功率的最小值和最大值，qgimin、qgimax分別代表變電站提供的無功功率的最小值和最大值；
25、所述節點的電壓約束為：
26、vi,min≤vi,t≤vi,max
27、其中，vi,t表示t時刻節點i的電壓幅值，vi,min和vi,max分別為節點電壓的上限值和下限值；所述支路電流約束為：
28、|iij,t|<iijmax
29、其中，iij,t為t時刻ij節點間支路上的電流幅值，iijmax為ij節點間支路可承載的最大電流幅值；
30、所述儲能裝置運行約束為：
31、vi,esssocmin≤soci,t≤vi,esssocmax
32、
33、soci,0＝soci,24
34、其中，soci,t、soci,t-1分別為t時刻和t-1時刻的儲能裝置容量，socmin、socmax分別表示儲能裝置容量最小值與最大值，vi,ess為二進制變量，值為1時表示在節點i處安裝儲能，分別為t時刻節點i處儲能裝置的充電功率與放電功率，ηc、ηd分別為儲能裝置的充電效率和放電效率，pci,max、pdi,max分別為節點i處儲能裝置充電功率的最大值和放電功率的最大值，bi,t為二進制變量，其值為1時分別表示儲能進行充電；
35、所述故障恢復時網絡運行約束為：
36、
37、其中，pe本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述配電網儲能裝置選址定容優化模型以最小化配電網經濟成本與最大化故障時恢復供電為目標函數：
3.根據權利要求2所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述配電網儲能裝置選址定容優化模型的約束包括參數化潮流約束、變電站輸出的功率約束、節點的電壓約束、支路電流約束、儲能裝置運行約束、故障恢復時網絡運行約束和故障恢復網絡結構約束。
4.根據權利要求3所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述參數化潮流約束為：
5.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述步驟2中基于共識多目標粒子群算法的全局搜索優化的方法包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述步驟2.8中采用自適應K均值聚類對非支配解庫中的粒子進行聚類
7.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述步驟3的具體實現方法為：在全局目標搜索優化得到接近帕累托最優的非支配解集后，通過決策清單直接對每一個目標函數設置目標函數值：
8.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述步驟4中選擇局部深度優化目標的具體實現方法為：在根據初步計算得到的儲能裝置的位置、額定容量和額定功率后，選擇目標函數f2故障恢復負荷量為局部深度優化目標，將目標函數f2故障恢復負荷量轉變為約束條件。
9.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述步驟5中對恢復區域進行搜索的方法包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述故障時網絡運行約束為：
...【技術特征摘要】
1.一種考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述配電網儲能裝置選址定容優化模型以最小化配電網經濟成本與最大化故障時恢復供電為目標函數：
3.根據權利要求2所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述配電網儲能裝置選址定容優化模型的約束包括參數化潮流約束、變電站輸出的功率約束、節點的電壓約束、支路電流約束、儲能裝置運行約束、故障恢復時網絡運行約束和故障恢復網絡結構約束。
4.根據權利要求3所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述參數化潮流約束為：
5.根據權利要求1所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選址定容方法，其特征在于：所述步驟2中基于共識多目標粒子群算法的全局搜索優化的方法包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的考慮極端災害下配電網故障恢復的儲能選...
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