技术摘要：
本发明涉及一种在配电网储能系统优化运行的混合整数线性规划模型。由于在配电系统中部署电池能量存储系统的数量不断增加，需要新的模型来描述真实的特性。除了有功功率外，储能系统还可以通过逆变器连接与电网交换有功功率。虽然已有的一些工作已经考虑到了这一问题，  全部
背景技术：
目前能量存储系统(ESS)不是电力系统中的新设备。这些装置在动力系统中的出  现是在欧洲部署用于负载均衡的泵送水力单元。随后，可再生能源资源的开发和平滑发 电 的需求放大了ESS的作用。在这个阶段，各种ESS技术，包括泵送水力发电机组，  压缩空气能 量存储(CAES)，热存储，氢存储(以及燃料电池)，飞轮，超级电容器，  超导磁能存储(SMES) 和各种电池技术已被利用在可再生能源的整合上。随着智能电  网概念的引入，ESS亮点优 势吸引了更多学者的关注，因为其除了是可再生能源助手之  外还有众多独特的应用，包括 价格套利，调峰，减少损失，供应能力，旋转备用，负荷  跟踪，区域调节，输电和配电升级延 期，拥堵管理，反应支持和电能质量，可靠性，以  及黑启动和恢复。 在各种ESS技术中，由于其独特的功能，电池储能系统(BESS)正成为几乎所有  应 用中不可或缺的部分。如今，各种配电网储能系统在电力系统中得到开发和商业化。  考虑 到功率和能量的范围，配电网储能系统主要用于配电系统。 InHemmati和Saboori在不考虑网络和ESS的无功功率的情况下提出了一种通用模  型，用于单位承诺中的ESS贡献以及灵敏度分析。该模型是直流(DC)模型。结果表  明，在单 位承诺模型中考虑ESS将降低运营成本，作为ESS额定功率和能量容量的函  数。还有的研究 中ESS反应贡献以及分布式发电资源被认为是通过启发式算法求解的非  线性模型。建议的 模型用于通过价格套利来增强分销公司(DISCO)的利润。有学者提  出了一种用于4线低压 配电网的不平衡三相配电网储能系统调度和操作系统。在这些工  作中，要么没有考虑无功 功率，要么模型是非线性的。因此本专利旨在通过考虑包括电  池组，逆变器和变压器在内 的各种组成部件以及基于能力曲线的无功功率贡献来精确地  模拟配电网储能系统。该模 型利用了配电网储能系统逆变器无功功率与电网交换的优  势，除了传统的负载均衡之外， 没有或几乎没有有功功率交换，导致电压调节的辅助效  益。所提出的模型是混合整数线性 规划(MILP)，适用于现实的超大规模分布网络，在  收敛到全局最优的方面的稳健性，除了 计算电压幅度和网络损耗以及精确的线性方程之  外，还可以通过商业解算器轻松解决。为 了证明该模型的可用性，在IEEE33总线分布  测试系统上进行了测试，并给出了结果并进行 了讨论。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种在配电网储能系统优化运行的能精确地模 拟  配电网储能系统且适用于现实的超大规模分布网络的混合整数线性规划模型，所提出 的  模型是混合整数线性规划(MILP)，在收敛到全局最优的方面具有稳健性。 实现本发明目的的技术方案是提供一种在配电网储能系统优化运行的混合整数 10 CN 111614113 A 说　明　书 2/9 页 线 性规划模型，包括如下步骤： 本发明具有积极的效果：(1)本发明提出了一种在配电网储能系统优化运行的混 合  整数线性规划模型。由于在配电系统中部署电池能量存储系统的数量不断增加，需要新  的模型来描述真实的特性。除了有功功率外，蓄电池储能系统还可以通过逆变器连接与 电 网交换有功功率。虽然已有的一些工作已经考虑到了这一问题，但对于适合于实际大  规模 配电系统的线性模型的研究还不够充分。在此背景下提出了一种在配电网蓄电池储  能系 统优化运行的混合整数线性规划模型。首先该模型考虑了电池能量存储系统的各个  部分， 包括电池组、逆变器和变压器，以及有功功率和视在功率极限的线性建模。然后  采用线性 潮流模型计算了系统的功率损耗，具有较高的精度。 (2)本发明的一种在配电网储能系统优化运行的混合整数线性规划模型由于配电  网储能系统调度的优化，每日总运营成本减少了5至10％。这种成本降低是配电网储能  系 统最佳负载均衡的直接结果。应该注意的是，除了降低成本(包括降低功率损耗和电  压曲 线)之外，配电网储能系统的负载均衡还提供了一些其他优势：忽略配电网储能系  统反应 能力导致成本降低，损失减少和电压改善方面的配电网储能系统效益降低。而且，  相对于 没有配电网储能系统的情况，总线电压几乎没有变化。 (3)本发明的一种在配电网储能系统优化运行的混合整数线性规划模型对各种经  济和技术因素具有积极影响。总运营成本可提高了3至8％。此外，对配电网储能系统  性能 进行建模可以使电压分布提高25％至40％％，从而获得更平坦的曲线。配电网储能  系统无 功功率贡献的最大影响是功率损耗，通过调用配电网储能系统无功功率，网络中 的功率流 将会减少。降低功率流将导致网络有功/无功损耗减少。 (4)网络中每小时产生的功率，包括供电负载的功率，网络损耗和配电网储能系  统的净交换。该功率是供应网络的上游变电站的输出功率。在没有配电网储能系统的情  况 下，从峰值到峰值时间存在相当大的变化，导致电力生产成本增加。本发明的一种在  配电 网储能系统优化运行的混合整数线性规划模型通过配电网储能系统的最佳充电和  放电使 曲线变平。事实上，峰谷被充电功率填充，通过释放存储的功率来削减峰值。 附图说明 图1为电池能量存储系统(BESS)对总线影响图； 图2为电池能量存储系统(BESS)的构成图； 图3为IEEE33总线分布测试系统的单线图； 图4为逐步生成成本函数图； 图5为含和不含配电网储能系统1和配电网储能系统2的每小时总有功功率(变电  站输出)图； 图6为IEEE33总线分布测试系统的线路和负载数据表； 图7为每小时负荷系数[％]表； 图8为案例1和案例2的模拟结果表； 图9为案例1和案例3的模拟结果表； 图10为案例2和案例3的模拟结果表。 11 CN 111614113 A 说　明　书 3/9 页