本發(fā)明屬于構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，具體地，涉及一種構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、全球向可再生能源的轉(zhuǎn)變，尤其是向風(fēng)能和太陽能的轉(zhuǎn)變，正在改變電力系統(tǒng)，但也引入了電網(wǎng)穩(wěn)定性方面的新挑戰(zhàn)。這些可再生能源依賴于波動(dòng)的環(huán)境條件，如風(fēng)速和太陽輻射，給電網(wǎng)帶來了顯著的不確定性，迫切需要先進(jìn)的解決方案來維持電壓穩(wěn)定性和頻率調(diào)節(jié)，以確保持續(xù)和可靠的電力供應(yīng)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，采用構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能維持電壓穩(wěn)定性和頻率調(diào)節(jié)，通過配置構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能，電網(wǎng)可以增強(qiáng)其電壓支持和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，在高可再生能源滲透的情況下至關(guān)重要地維持系統(tǒng)可靠性。構(gòu)網(wǎng)型控制技術(shù)不僅支持電壓和頻率，還通過提供強(qiáng)大的故障穿越能力和增強(qiáng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性來改善電能質(zhì)量。這對(duì)于防止停電并在可再生能源典型的發(fā)電水平快速變化中確?？煽侩娏?yīng)至關(guān)重要。此外，這些換流器提供了更大的運(yùn)行靈活性，實(shí)現(xiàn)了無縫的電網(wǎng)同步和精確的功率控制。

3、現(xiàn)有技術(shù)在儲(chǔ)能優(yōu)化配置中，除了考慮投資成本外，電源側(cè)的優(yōu)化目標(biāo)主要考慮電力綜合性能與波動(dòng)指標(biāo)，如棄風(fēng)棄光率最小、平滑新能源輸出功率的能力、發(fā)電效率、并網(wǎng)電壓質(zhì)量、預(yù)測(cè)誤差最小等。電網(wǎng)側(cè)主要綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如調(diào)峰調(diào)壓調(diào)頻能力、電網(wǎng)升級(jí)改造進(jìn)程、環(huán)境效益、網(wǎng)絡(luò)擁堵程度、網(wǎng)損情況、新能源消納程度等。用戶及微電網(wǎng)側(cè)則主要考慮為用戶牟利的同時(shí)提高電能質(zhì)量，以控制聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)、減少電費(fèi)支出、提高供電可靠性、參與需求側(cè)響應(yīng)為主。但是，現(xiàn)有技術(shù)均未考慮構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能對(duì)區(qū)域電網(wǎng)電壓支撐能力的改善作用，缺乏與基于安全穩(wěn)定水平提升的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能配置方法的有效結(jié)合，在保障輸電能力和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，缺乏利用構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能兼顧區(qū)域電網(wǎng)的暫態(tài)過電壓抑制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)，提出了基于暫態(tài)過電壓懲罰系數(shù)的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能優(yōu)化配置模型，通過迭代計(jì)算確定了構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)的最佳位置和容量，以最小的配置容量提升送端高比例新能源接入電網(wǎng)電壓支撐強(qiáng)度，有效抑制了暫態(tài)過電壓發(fā)生。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明提出了一種構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備優(yōu)化配置方法，電網(wǎng)包括多個(gè)新能源場(chǎng)站，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備安裝在新能源場(chǎng)站內(nèi)，包括：

4、采集交直流故障場(chǎng)景下各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)，以建立各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓安全約束；

5、基于暫態(tài)過電壓安全約束和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量，確定計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量；

6、以構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量與計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量之和最小為目標(biāo)函數(shù)，以電網(wǎng)潮流約束和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的配置數(shù)量約束作為聯(lián)合約束；以目標(biāo)函數(shù)和聯(lián)合約束建立構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的優(yōu)化配置模型；

7、迭代求解構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的優(yōu)化配置模型，得到構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備優(yōu)化配置結(jié)果。

8、優(yōu)選地，采集交直流故障場(chǎng)景下各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)，以建立各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓安全約束，包括：

9、采集交直流故障場(chǎng)景下各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)，構(gòu)建各新能源場(chǎng)站對(duì)應(yīng)的暫態(tài)過電壓故障校核數(shù)據(jù)集；基于暫態(tài)過電壓故障校核數(shù)據(jù)集，以暫態(tài)事件下新能源場(chǎng)站不發(fā)生脫網(wǎng)為目標(biāo)，確定各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓安全約束，滿足如下關(guān)系式：

10、ui(t)≤uimax(t)

11、式中，ui(t)為t時(shí)刻新能源場(chǎng)站i的電壓，在非限制性的較優(yōu)實(shí)施例中，是新能源場(chǎng)站i內(nèi)的發(fā)電機(jī)組的機(jī)端電壓；uimax(t)為t時(shí)刻新能源場(chǎng)站i并網(wǎng)母線的最大允許電壓。

12、優(yōu)選地，在所有交直流故障場(chǎng)景下各新能源場(chǎng)站均滿足暫態(tài)過電壓安全約束時(shí)，計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量為零；任一新能源場(chǎng)站不滿足暫態(tài)過電壓安全約束時(shí)，計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量是大于構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量的正數(shù)。

13、優(yōu)選地，目標(biāo)函數(shù)滿足如下關(guān)系式：

14、

15、式中，m為接入送端電網(wǎng)的新能源場(chǎng)站數(shù)量；μi為在新能源場(chǎng)站i內(nèi)配置調(diào)相機(jī)的數(shù)量，在非限制性的較優(yōu)實(shí)施例中μi為零時(shí)則表示新能源場(chǎng)站i內(nèi)沒有配置調(diào)相機(jī)，說明該新能源場(chǎng)站內(nèi)無需配置構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備；si為新能源場(chǎng)站i內(nèi)配置的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的單臺(tái)容量；η表示計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量。

16、優(yōu)選地，新能源場(chǎng)站i內(nèi)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的配置數(shù)量約束，滿足如下關(guān)系式：

17、0≤ni≤nimax

18、式中，ni是新能源場(chǎng)站i內(nèi)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的配置數(shù)量；nimax是新能源場(chǎng)站i內(nèi)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的允許配置數(shù)量的上限。

19、優(yōu)選地，采用鯨魚優(yōu)化方法迭代求解構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的優(yōu)化配置模型，包括：

20、1)、設(shè)置鯨魚優(yōu)化方法的初設(shè)參數(shù)；

21、2)、初始化鯨魚種群位置；

22、3)、每個(gè)鯨魚按照設(shè)定規(guī)則探索空間，獲得鯨魚移動(dòng)到不同位置時(shí)構(gòu)成的鯨魚種群；

23、4)、判斷當(dāng)前的鯨魚種群是否滿足暫態(tài)過電壓安全約束并計(jì)算目標(biāo)函數(shù)；若當(dāng)前迭代計(jì)算得到的目標(biāo)函數(shù)小于之前迭代計(jì)算得到的數(shù)值，則將當(dāng)前迭代計(jì)算得到的目標(biāo)函數(shù)設(shè)為最優(yōu)解，根據(jù)最優(yōu)解中鯨魚的位置來確定構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的安裝位置和容量；如果當(dāng)前迭代計(jì)算得到的目標(biāo)函數(shù)不小于之前迭代計(jì)算得到的數(shù)值，則判斷是否達(dá)到最大迭代次數(shù)，若未達(dá)到最大迭代次數(shù)，則迭代次數(shù)加1后返回步驟3)，繼續(xù)迭代計(jì)算。

24、優(yōu)選地，初始化鯨魚種群位置是對(duì)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備配置進(jìn)行初始化，包括：按照新能源場(chǎng)站裝機(jī)容量的20％配置構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備。

25、本發(fā)明還提出了一種構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括：

26、暫態(tài)過電壓安全約束模塊，懲罰容量模塊，優(yōu)化配置模型模塊，優(yōu)化配置模塊；

27、暫態(tài)過電壓安全約束模塊，用于采集交直流故障場(chǎng)景下各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓數(shù)據(jù)，以建立各新能源場(chǎng)站的暫態(tài)過電壓安全約束；

28、懲罰容量模塊，用于基于暫態(tài)過電壓安全約束和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量，確定計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量；

29、優(yōu)化配置模型模塊，用于以構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量與計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量之和最小為目標(biāo)函數(shù)，以電網(wǎng)潮流約束和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的配置數(shù)量約束作為聯(lián)合約束；以目標(biāo)函數(shù)和聯(lián)合約束建立構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的優(yōu)化配置模型；

30、優(yōu)化配置模塊，用于迭代求解構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的優(yōu)化配置模型，得到構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備優(yōu)化配置結(jié)果。

31、其中，懲罰容量模塊包括：校驗(yàn)單元、懲罰容量配置單元；

32、校驗(yàn)單元，用于在所有交直流故障場(chǎng)景下校驗(yàn)各新能源場(chǎng)站是否滿足暫態(tài)過電壓安全約束；

33、懲罰容量配置單元，用于當(dāng)校驗(yàn)單元輸出各新能源場(chǎng)站滿足暫態(tài)過電壓安全約束時(shí)，配置計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量為零；當(dāng)校驗(yàn)單元輸出任一新能源場(chǎng)站不滿足暫態(tài)過電壓安全約束時(shí)，配置計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量是大于構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量的正數(shù)。

34、一種終端，包括處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)；存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)指令；處理器用于根據(jù)指令進(jìn)行操作以執(zhí)行方法的步驟。

35、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)方法的步驟。

36、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比至少包括，本發(fā)明通過基于暫態(tài)過電壓安全約束和構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備的總配置容量，確定計(jì)及暫態(tài)過電壓安全的懲罰容量，在確保新能源瞬態(tài)過電壓保持在安全范圍內(nèi)的前提下，最小化構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能設(shè)備容量，該方法通過迭代計(jì)算構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的最佳容量和位置，有效控制外送通道故障時(shí)新能源機(jī)組電壓滿足高電壓安全穿越標(biāo)準(zhǔn)的要求，降低外送通道功率和防止新能源機(jī)組脫網(wǎng)事故具有重要價(jià)值。