一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法与流程

本发明属于电力系统运行与控制，具体涉及一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法。

背景技术：

1、在全球能源结构加速低碳化、向着清洁化的同时，以风电、光伏为代表的新能源装机规模持续增长，根据统计，2022年全球可再生能源发电量占比已超过30%，预计到2030年将突破50%；然而，新能源的间歇性与波动性对电力系统安全运行提出了严峻挑战，尤其在中低压配电网层面，负荷峰谷差扩大、新能源消纳能力不足等问题日益凸显，分散式储能（des）作为一种灵活性调节资源，因其靠近负荷侧、响应速度快、可分布式部署等优势，被视为提升配网韧性与新能源消纳能力的关键技术；广义分散式储能不仅包括传统的电化学储能电站，还涵盖电动汽车（ev）、5g基站备用电池、户用储能等多元化形态，据预测，全球分散式储能装机容量到2030年将超过400gw，其中电动汽车储能潜力占比达60%以上；在此背景下，如何通过灵活性资源的高效调控实现源网荷储协同优化，成为新型电力系统建设的核心问题之一；

2、由于分散式储能的异构性以及多主体利益诉求，导致当前分散式储能在规模化聚合与协同调控中面临以下挑战：分散式储能的运行特性差异显著，现有集中式调控难以适应其复杂的动态特性；在需兼顾调峰、新能源消纳等多重电网目标与各方经济性的过程中，多目标间存在明显的协同冲突，难以实现帕累托最优；传统虚拟电厂的单层架构缺乏分层协同设计，无法平衡全局优化与本地自治能力，难以满足海量分散式资源的实时响应需求；现有分散式储能调控策略普遍缺乏对“中长期合约-日前计划-日内执行”多时间尺度市场的系统建模，且分层架构设计多为静态职能定义，未与市场时序深度耦合，导致策略的市场适应性和工程实用性不足；因此，提供一种基于三层调控架构、构建聚合调控模型、实现协同调控、改善配网稳定性和经济性的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法是非常有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种基于三层调控架构、构建聚合调控模型、实现协同调控、改善配网稳定性和经济性的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法。

2、本发明的目的是这样实现的：一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，以“资源层-聚合层-调度层”三层架构为物理载体，设置中长期、日前、日内三个时间尺度的层级协同规一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法则，并采用多目标粒子群算法作为调度层日前优化的核心求解算法，形成架构承载、算法驱动、时序递进的策略体系，所述方法包括以下步骤：

3、步骤1：构建“资源层-聚合层-调度层”三层协同的分层调控架构，完成广义分散式储能的动态行为建模、多目标优化问题定义与算法框架搭建，并明确各层级在中长期、日前、日内三个时间尺度下的职能分工，建立广义分散式储能参与配网运行的基础理论模型；

4、步骤2：基于所述基础理论模型，结合多目标优化框架与多目标粒子群算法，构建广义分散式储能参与配网运行的聚合调控优化模型；

5、步骤3：选取典型配电网场景下的典型城市负荷区域，设计多主体、多灵活性资源参与的仿真算例，开展调控策略的仿真验证与效果分析。

6、本发明的有益效果：本发明为一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，在使用中，本发明方法以资源层-聚合层-调度层三层架构为承载框架，将多目标粒子群算法（mopso）嵌入调度层的日前优化环节，并耦合中长期合约约束与日内滚动修正机制，形成“合约约束-日前优化-日内修正”的时序递进闭环，适用于包含5g基站储能、电动汽车储能及常规独立储能的配电网应用场景，实现了以源网荷储协同效益最大化为目标的分散式储能聚合调控；本发明具有基于三层调控架构、构建聚合调控模型、实现协同调控、改善配网稳定性和经济性的优点。

1.一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，以“资源层-聚合层-调度层”三层架构为物理载体，设置中长期、日前、日内三个时间尺度的层级协同规一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法则，并采用多目标粒子群算法作为调度层日前优化的核心求解算法，形成架构承载、算法驱动、时序递进的策略体系，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤1中的资源层由分布式储能单元及本地负荷组成，负责在执行层满足本地运行安全约束，其中分布式储能单元包括5g基站备用电池、工商业园区储能系统、电动汽车储能；

3.如权利要求2所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述聚合层以15分钟为周期滚动执行日内soc偏差修正，修正过程如下：

4.如权利要求2所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述资源层以秒级时间分辨率接收并执行聚合层下发的功率指令，指令执行关系为：，式中，为储能单元在时刻真正执行的充电功率；为储能单元在时刻真正执行的放电功率；为聚合层修正后下发的充电指令；为聚合层修正后下发的放电指令；

5.如权利要求2所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤1中的动态行为建模涵盖储能基础动态特性建模与经济性建模，具体如下：

6.如权利要求5所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤1中的多目标优化问题包含优化目标与约束条件两部分：

7.如权利要求1所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤2中广义分散式储能参与配网运行的聚合调控模型的目标函数与约束条件如下：

8.如权利要求7所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤2中的多目标优化框架的日前优化输出结果作为下层调控的参考基准，具体包括：

9.如权利要求7所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤2中采用的多目标粒子群算法的实现规则如下：

10.如权利要求1所述的一种广义分散式储能参与配电网运行的聚合调控方法，其特征在于：所述步骤3中的典型配电网仿真场景，设置于包含中长期调峰合约、日前多目标粒子群优化、日内扰动修正的多时间尺度市场模式下，结合所构建的调控模型与实际负荷数据、新能源出力曲线开展仿真分析。