结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115864459A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211578918.5H02J3/32(2006.01)(22)申请日2022.12.07H02J3/24(2006.01)H02J3/38(2006.01)(71)申请人国网新疆电力有限公司电力科学研H02J3/46(2006.01)究院地址830011新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区（高新区）长春中路恒达街200号申请人国网新疆电力有限公司新疆大学(72)发明人张龙陈立志翟保豫尹纯亚徐志杨琪李子安陈俊儒(74)专利代理机构乌鲁木齐合纵专利商标事务所65105专利代理师俞亮(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)权利要求书5页说明书13页附图6页(54)发明名称结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法及装置(57)摘要本发明涉及一种可再生能源技术领域，是一种结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法及装置，包括构建实际功率偏差的鲁棒不确定合集；构造鲁棒不确定合集中空间约束参数计算表达式；利用可再生能源出力在极端情况外概率值量化系统鲁棒性；构建在发、用电功率偏差极端情况下的构网型储能优化配置模型；利用鲸鱼算法对构网型储能优化配置模型进行求解。本发明在预测发、用电功率的基础上，计及实际功率偏差的概率特征构建可灵活调整边界的鲁棒合集，引入不确定性的空间约束参数灵活调整所构建不确定合集的边界。在科学表征功率不确定性的基础上配置储能电站的容量，以准确匹配使用需求的波动性，进而提高储能的利用率。CN115864459ACN115864459A权利要求书1/5页1.一种结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法，其特征在于，包括：在预测发、用电功率的基础上利用无穷范数约束、1‑范数约束构建实际功率偏差的鲁棒不确定合集；利用Lindeberg‑levy中心极限定理构造鲁棒不确定合集中空间约束参数计算表达式；利用线性对偶理论、构造拉格朗日函数构造鲁棒不确定合集中可再生能源场站在极端情况下的出力；利用可再生能源出力在极端情况外概率值量化系统鲁棒性；以大规模可再生能源接入系统中整体成本最小为目标，构建在发、用电功率偏差极端情况下的构网型储能优化配置模型；利用鲸鱼算法对构网型储能优化配置模型进行求解，并分析不确定性的影响因素对构网型储能优化配置结果的影响。2.根据权利要求1所述的结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法，其特征在于，在预测功率的基础上利用无穷范数约束、1‑范数约束构建的风电出力的实际功率偏差的鲁棒不确定合集为：式中，为风电场i在t时刻的实际出力，为预测出力，分别为出力偏差的上下限；Nw为风电场个数为无穷范数；为摄动量1‑范数约束，对应实际中风电出力的空间集群效应；为风电场i在t时刻的偏差系数；同理对系统中的其他不确定变量构建不确定合集。3.根据权利要求2所述的结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法，其特征在于，所述利用Lindeberg‑levy中心极限定理构造鲁棒不确定合集中空间约束参数计算表达式，包括：确定风电出力不确定性空间约束参数，包括：(1)设第一步中有设功率偏差是独立同分布的随机变量，则也是独立同分布的，计其期望为方差为(2)的标准变量如下式：2CN115864459A权利要求书2/5页式中，E(·)表示期望，D(·)表示方差；(3)标准变量服从标准高斯分布，其累计分布函数对于任意概率αw满足如下等式关系：式中，αw为置信概率；(4)推出风电出力不确定性空间约束参数如下：通过确定风电出力不确定性空间约束参数的步骤，确定其他不确定变量的空间约束参数。4.根据权利要求1或2或3所述的结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法，其特征在于，所述利用线性对偶理论、构造拉格朗日函数构造鲁棒不确定合集中可再生能源场站在极端情况下的出力，包括：利用线性对偶理论、构造拉格朗日函数，构造鲁棒不确定合集中风电在极端情况下的输出功率；(1)通过线性对偶理论，构造的拉格朗日函数：(2)由于得到风电输出功率在出力偏差极端情3CN115864459A权利要求书3/5页况的功率为：由于线性规划最优解在顶点处，化简上式：(3)根据上述结合在t时段最极端情况，仅有一个风电场出力的偏差系数不足1，设该风电场为j，其总出力如下：式中，为向下取整符号；利用上述步骤确定其他不确定量在极端情况下的输出功率。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的结合鲁棒优化的构网型储能容量配置方法，其特征在于，所述以大规模可再生能源接入系统中整体成本最小为目标，构建在发、用电功率偏差极端情况下的构网型储能优化配置模型，包括：以接入系统整体成本最小为目标，构建如下所示的储能优化配置模型的目标函数，其中整体成本包括：火电机组在可再生能源发电预测误差极端情况下