一种复合场景下移动储能预布置随机规划方法与流程

本发明涉及新能源技术，具体涉及一种复合场景下移动储能预布置随机规划方法。

背景技术：

1、未来新增电源将以风电、光伏等新能源为主，随着新能源渗透率的不断提高，系统对灵活性资源的需求也大幅增加。移动式储能(mobile energy storage,mes)作为一种新型的储能技术，同时具有时间和空间的灵活调控能力。移动式储能电站把储能电池、电池管理系统、功率转换系统等部分以车载集装箱的形式集成，通过能量管理系统实现对移动式储能电站的调度控制。移动储能可以在配电网中的多个拥堵区域内移动，根据系统的需求快速接入指定位置，实现离网/并网毫秒级切换，配合电网进行削峰填谷，为配电网提供应急救援、不停电作业和调峰等服务。同时，移动储能也可以实现离网孤岛运行，协助多个不同场景的调度，从而提升配网末端用户的满意度。与固定式储能相比，移动式储能具有更高的潜在利用率，并且比安装新的输变电设备经济性更好。

2、目前，面向电力服务保障场景的移动式储能系统已经取得了阶段性成果，江苏、贵州等省份相继探索移动储能系统参与电力服务多场景的实践应用示范。然而，移动式储能由于受到供电容量较小以及供电时间较短等因素的影响，接入电网后，整体协调控制的能力有限。因此，针对移动储能整体数量较多、分散性强、单一容量小、接入电网位置灵活性高等特点，综合研究其保障电力系统运行以及经济性的调度方法至关重要。同时，移动储能作为应急电源，可以提高配电网在故障场景下的供电弹性，研究灾后移动式储能与配电网的恢复策略也是移动储能技术发展的重要一步。

3、对于移动储能的研究多集中于应急救灾和提升配电网韧性方面。为了应对极端事件导致的停电事故，文献“面向配电网韧性提升的移动储能预布局与动态调度策略”(王月汉,刘文霞,姚齐,等)提出电力系统韧性的概念。配电网的韧性可以定义为配电网是都可以采取主动措施保证灾害中的关键负荷供电并且迅速恢复断电负荷的能力。针对极端灾害导致配电网失去主网供电的场景，利用移动储能配合故障期间配电网的重构，从而有效提升配电网的韧性。但是此类研究仅从故障场景下对移动储能进行配置。

4、除此之外，移动储能也可以参与配电网日常运行中的调度，文献“面向降损场景的移动储能与网络重构协同优化策略”(李政麒,蔡晔,唐夏菲等.)，以配电网综合网损最小为目标函数进行移动储能的配置。但是此类研究从日常运行场景进行储能配置，考虑的网络重构也是在日常情况下，在电网应急救灾方面有可能配置不足。且大多数移动储能配置都是以配电网的电压偏差小为目标，没有兼顾移动储能的经济性及负荷的不确定性。

5、目前移动储能的预布置方案没有考虑负荷的不确定性信息，导致移动储能配置模型与实际有较大偏差。

6、目前的研究大多针对于移动储能应用于应急救灾或常规负荷场景等单一场景进行预布置。若移动储能仅应用于发生概率很小的应急场景，会导致移动储能在电网的日常运行中处于闲置状态，无法充分发挥移动储能的时空复用价值。而若移动储能仅应用于常规负荷场景，会降低移动储能在灾前预防阶段发挥的作用。此外，临时性负荷或季节性负荷对移动储能的需求更大，目前尚未有研究考虑此种情况下移动储能的配置方法。

7、目前研究移动储能针对配电网重过载的动态调度方法，并没有考虑极端天气和道路拥堵对通行时间的影响，配电网无法全面地应对故障情况，配电网系统的可靠性差，同时大多仅考虑了配电网电压偏差，没有充分考虑配电网向主网的购电成本因素，这也使得移动储能调度过程的经济性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种复合场景下移动储能预布置随机规划方法，以降低配电网运行成本和负荷削减成本，兼顾电网侧的经济性和运行效率。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种复合场景下移动储能预布置随机规划方法，所述方法包括：

4、对配电网正常运行时的负荷数据进行场景削减，得到若干典型负荷场景及其出现的概率；

5、以典型负荷场景的主网购电成本和电压偏差最小、故障时负荷削减成本最小以及移动储能配置成本最小为目标，对移动储能的位置和容量进行预布置；

6、构建移动储能的动态模拟模型，并基于所述预布置来模拟当系统过载或发生故障时，以对移动储能进行的动态调度。

7、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

8、目前移动储能调度方案大多仅考虑故障场景或仅考虑常规负荷场景，本发明将两种场景同时考虑，并且尽可能最小化移动储能的预布局成本。

9、在负荷过载的场景下，通过优化移动储能的调度，系统电压偏差降低，并且配电网向主网的购电成本有所减小，上述优化使配电网能够更加灵活地应对负荷的波动，同时使电能得到了更好的分配，在一定程度上改善了电压质量和配电网的经济性。

10、在处理故障的情况下，该模型不仅考虑了配电网的重构，还充分考虑了极端天气和道路拥堵对通行时间的影响。这使配电网能够更加全面地应对故障情况，确保在发生故障时迅速响应，从而提高电力系统的可靠性。

技术特征：

1.一种复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述典型负荷场景包括电压偏差最小和主网购电成本最小。

3.如权利要求1所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述移动储能配置成本的目标函数为：

4.如权利要求3所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述移动储能配置成本的目标函数的约束条件包括：

5.如权利要求1所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述移动储能的动态模拟模型包括临时性负荷或季节性负荷时移动储能的动态模拟调度模型,目标函数为：

6.如权利要求5所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述临时性负荷或季节性负荷时移动储能的动态模拟调度模型的约束条件包括：

7.如权利要求5所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述移动储能的动态模拟模型包括考虑配电网重构的故障时移动储能的动态模拟调度模型，目标函数为：

8.如权利要求7所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述考虑配电网重构的故障时移动储能的动态模拟调度模型的约束条件包括配电网拓扑约束，所述配电网拓扑约束包括：

9.如权利要求8所述的复合场景下移动储能预布置随机规划方法，其特征在于，所述考虑配电网重构的故障时移动储能的动态模拟调度模型的约束条件还包括移动储能通行安装时间约束，所述移动储能通行安装时间约束包括：

技术总结本发明公开了一种复合场景下移动储能预布置随机规划方法，所述方法包括：对配电网正常运行时的负荷数据进行场景削减，得到若干典型负荷场景及其出现的概率；以典型负荷场景的主网购电成本和电压偏差最小、故障时负荷削减成本最小以及移动储能配置成本最小为目标，对移动储能的位置和容量进行预布置；构建移动储能的动态模拟模型，并基于所述预布置来模拟当系统过载或发生故障时，以对移动储能进行的动态调度。本发明可以降低配电网运行成本和负荷削减成本，兼顾电网侧的经济性和运行效率。技术研发人员：许亮,江健健,呼士召,董家读,王天霖,陈深,李博,凌正茂,王育学,李浩,刘正富,易水平受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17