国网宁夏电力有限公司经济技术研究院张斌获国家专利权
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龙图腾网获悉国网宁夏电力有限公司经济技术研究院申请的专利一种提升源荷承载能力的台区储能多目标优化配置方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119419883B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411521917.6,技术领域涉及:H02J3/32;该发明授权一种提升源荷承载能力的台区储能多目标优化配置方法是由张斌;张诗豪;宫建锋;韩一鸣;赵利宁;康健;郑伟;屈高强;党东升设计研发完成,并于2024-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种提升源荷承载能力的台区储能多目标优化配置方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种提升源荷承载能力的台区储能多目标优化配置方法,属于台区储能技术领域,包括:首先,持续采集台区的负荷、配网输入、光伏发电、风力发电和储能等运行数据,建立台区运行响应方程组。通过拟合和数据增扩,得到一组优化所需的输入输出数据。然后,将这些数据构建成多维矩阵,并使用张量分解技术提取主要特征。基于这些特征,构建多目标优化模型,采用GPU加速的多目标优化算法求解,获得非劣解集。最后,计算每个非劣解的加权评分,选择最优解对应的储能配置作为输出结果。该流程能够充分利用台区实际运行数据,构建高度贴合实际的优化模型,找到台区储能的最优配置,解决了现有技术对台区储能的配置优化考虑不够全面的问题。
本发明授权一种提升源荷承载能力的台区储能多目标优化配置方法在权利要求书中公布了:1.一种提升源荷承载能力的台区储能多目标优化配置方法,其特征在于,包括以下步骤: S10、连续采集台区的运行数据,包括负荷数据、配网输入数据、光伏发电数据、风力发电数据以及储能数据; S20、根据所述运行数据,建立台区运行响应方程组,包括功率平衡方程、电压平衡方程、功率损耗方程、储能充放电方程、光伏发电方程、风力发电方程、负荷响应方程以及电网支撑方程; S30、采用连续采集的台区的运行数据对所述台区运行响应方程组进行拟合,得到第一方程组;并将所述运行数据输入到所述第一方程组,得到结果集; S40、采用数据增扩的方式对采集的运行数据进行增扩,得到增扩运行数据,并带入所述第一方程组进行计算,得到增扩结果集;将所述运行数据与所述增扩运行数据合并为运行数据合集,以所述结果集和增扩结果集合并为结果数据合集; S50、根据所述运行数据合集和所述结果数据合集,建立多维矩阵;将所述多维矩阵划分为输入矩阵X和输出矩阵Y,其中X包含所有输入参数,Y包含所有优化目标相关的输出参数;对X和Y进行标准化处理,以消除不同量纲的影响; S60、使用张量分解技术对所述多维矩阵进行降维和特征提取,得到简化的特征矩阵F; S70、基于特征矩阵F,构建多目标优化模型,具体是:以所述储能数据为决策变量向量,构建目标函数矩阵,包括:系统能量转换效率最大化目标函数、能量损耗最小化目标函数、储能对电网支撑作用最大化目标函数、供电可靠性最大化目标函数以及总成本最小化目标函数;设置约束条件矩阵,包括储能容量和功率限制、电压和频率限制、负荷平衡约束、储能充放电深度和次数限制、可再生能源出力限制以及投资预算限制; S80、采用基于GPU加速的多目标优化算法求解所述多目标优化模型得到非劣解集; S90、计算所述非劣解集中每个非劣解的加权评分,选择加权评分最高的非劣解作为最优解,并输出所述最优解对应的储能数据作为台区储能的优化配置数据; 所述功率平衡方程具体表示如下: ; 式中,为负荷总功率;为系统损耗功率;为电网输入功率;为光伏发电功率;为风力发电功率;为储能系统功率;、、、为待拟合的系数;为第一误差项; 所述电压平衡方程具体表示如下: ; 式中,为节点i的电压;为电源侧电压;为节点i到电源的线路段数;为第k段线路的电阻;为第k段线路的电抗;为第k段线路的电流;为虚数单位;、、为待拟合的系数;为第二误差项; 所述功率损耗方程具体表示如下: ; 式中,为系统中的线路段数;为第k段线路的电流;为第k段线路的电阻;为铁心损耗系数;为第k段线路的电压;为开关损耗系数;为开关频率;为第k段线路的视在功率;、、为待拟合的系数;为第三误差项; 所述储能充放电方程具体表示如下: ; 式中,为t时刻的荷电状态;为t+1时刻的荷电状态;为充电效率;为放电效率;为t时刻的充电功率;为t时刻的放电功率;为时间间隔;为储能系统的额定容量;、、为待拟合的系数;为第四误差项; 所述光伏发电方程具体表示如下: ; 式中,为光伏发电功率;为光伏板效率;为光伏板面积;为太阳辐照度;为温度系数;为光伏电池温度;为参考温度;、、为待拟合的系数;为第五误差项; 所述风力发电方程具体表示如下: ; 式中,为风力发电功率;为空气密度;为风轮扫掠面积;为风能利用系数;为风速;为切入风速;为切出风速;为额定风速;为额定功率;、为待拟合的系数;为第六误差项; 所述负荷响应方程具体表示如下: ; ; 式中,为t时刻的实际负荷功率;为t时刻的基准负荷功率;为t时刻的需求响应调节功率;为需求响应灵敏度系数;为t时刻的电价;为参考电价;、、为待拟合的系数;为第七误差项; 所述电网支撑方程具体表示如下: ; 式中,为电网支撑容量;为电网最大可提供的有功功率;为实际电网输入的有功功率;为电网最大可提供的无功功率;为实际电网输入的无功功率;、为待拟合的系数;为第八误差项。
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