(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211055683.1
(22)申请日 2022.08.31
(71)申请人 西安交通大 学
地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西
路28号
申请人 国家电网有限公司
国网江苏省电力有限公司南京供电
分公司
(72)发明人 曹晓宇 韩智涵 翟桥柱 周玉洲
邵振通 赵杰行 刘璨
(74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任
公司 6120 0
专利代理师 高博
(51)Int.Cl.
H02J 3/00(2006.01)H02J 3/32(2006.01)
G06F 30/20(2020.01)
G06F 113/04(2020.01)
(54)发明名称
一种含储能配电网的可靠性评估方法及系
统
(57)摘要
本发明公开了一种含储能配电网的可靠性
评估方法及系统, 首先建立了以系统有效供负荷
能力为核心的评估指标体系; 然后采用时序概率
模拟与拉丁超立方抽样方法生成配电设施故障
及负荷波动的典型日随机场景; 进而在序贯蒙特
卡洛模拟 框架下, 通过最优潮流计算进行系统运
行状态评估, 支持等年值成本、 电量不足期望、 失
负荷概率等指标的统计分析; 在实际工程应用
中, 可以对 备选的多个储能配置方案进行经济性
与可靠性层面的科学比较, 进而为配电网储能设
备配置计划提供参 考。
权利要求书5页 说明书17页 附图3页
CN 115498628 A
2022.12.20
CN 115498628 A
1.一种含 储能配电网的可靠性评估方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
S1、 获取配电网负荷水平信息, 配电网线路故障概率信息, 配电网的风、 光历史数据, 以
及配电网储能配置信息;
S2、 考虑线路设备故障因素对含储能配电网经济性与可靠性的影响, 建立以系统有效
供负荷能力为核心的评估指标体系;
S3、 根据步骤S1得到的配电网负荷水平信息, 配电网线路故障概率信息, 配电网的风、
光历史数据, 以及配电网储能配置信息, 建立含 储能配电网最优潮流模型;
S4、 使用序贯蒙特卡洛评估方法对步骤S3建立的含储能配电网最优潮流模型进行评
估, 结合步骤S2得到的评估指标体系, 得到含储能配电网的评估指标用于含储能配电网的
可靠性评估分析。
2.根据权利要求1所述的含储能配电网的可靠性评估方法, 其特征在于, 步骤S2中, 评
估指标体系包括经济性指标和可靠性指标, 经济性指标包括等年值成本ACS和平准化度电
成本LCE; 可靠性指标包括电量 不足期望 EENS和失负荷概 率LPSP。
3.根据权利要求2所述的含储能配电网的可靠性评估方法, 其特征在于, 第t年的等年
值成本ACSt具体为:
其中, ACSt表示第t年的系统等年值成本; Ccap表示储能规划方案的初 始投资成本; CRF表
示资金回收系数;
表示系统第t 年的运行成本, 包括配网的购电成本和失负荷惩罚成本;
为系统第t年的维修成本, 在这里指线路断线的维修成本;
第t年的系统平准 化度电成本LC Et为:
其中,
表示第t年系统的年总发电量。
4.根据权利要求2所述的含储能配电网的可靠性评估方法, 其特征在于, 电量不足期望
EENS具体为:
其中, Ns表示评估模型中模拟的场景总数; T表示模拟的时段总数; Δt表示时段间隔;
表示场景s下系统的在t时段的失负荷功率;
失负荷概 率LPSP为:
其中, Eload表示评估时段内系统的总负荷需求。
5.根据权利要求1所述的含储能配电网的可靠性评估方法, 其特征在于, 步骤S3中, 含
储能配电网最优潮流模型 的约束包括节点功率平衡约束, 储能电站运行约束, 无功补偿装
置运行约束, 系统功率平衡方程, 电压松弛约束, 节点电压约束, 主变电站传输容量约束和
配电线路传输功率约束, 含 储能配电网最优潮流模型的目标函数为:权 利 要 求 书 1/5 页
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2其中, y表示的调度变量; j表示配网系统的节点编号, Ω表示系统的所有节点; t表示系
统的时段数, T表示调度周期包含的时段总 数, 同时也表示时段集合,
表示系统在第j个
节点上第t时段的失负荷功率。
6.根据权利要求5所述的含储能配电网的可靠性评估方法, 其特征在于, 节点功率平衡
约束为:
其中, pj,t和qj,t分别表示第j节点在第t时段的有功功率注入和无功功率注入; m表示储
能电池组的编号, Mj表示在第j节点安装的储能电池组数目;
和
分别表示第j节点
在第t时段的第m个储能电池组的放电功率和充电功率;
和
表示第j节点在第t时段
的有功负荷和无功负荷;
表示系统在节点j上第t时段的失负荷功率;
表示节点j上
光伏阵列在t时段的出力;
表示节点j上风电在t时段的出力;
表示系统在节点j上
第t时段的第n个无功补偿装置补偿的无功功率, Nj表示在节点j安装无功功率补偿装置数
目;
储能电站运行约束包括:
储能电池充放电功率约束:
其中,
表示节点j的第m个储能电池组 的最大充电功率;
表示节点j的第m个储能
电池组的最大放电功率;
储能电池的储能量约束:
其中, ej,m,t表示节点j的第m个储能电池组在第t时段 的存储电量; Ej,m和
分别为节
点j的第m个储能电池组的存储电量下限和上限; ηj,m表示第j个节点的第m个储 能电池组的
充放电效率; Δt 表示系统调度时段间隔, 一般为1h;
无功补偿装置运行约束:
其中, Qj,n和
分别表示节点j的第n个无功补偿装置的补偿功率下限值和补偿功率上权 利 要 求 书 2/5 页
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专利 一种含储能配电网的可靠性评估方法及系统
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