主动配电网电池储能系统优化配置方法

田刚领， 张柳丽，张 兴，刘 钊，孙金磊

(1.平高集团有限公司，河南 平顶山 467001；2.南京理工大学自动化学院，江苏 南京 210094)

由于风力发电的随机性，需要越来越多的电池储能来应对风电在主动配电网的渗透性[1]。储能系统(ESS)与可再生能源的组合是促进可再生能源渗透率提高的最可行解决方案[2]。全钒液流电池(VRB)ESS作为大型储能元件，在主动配电网(ADN)风能集成应用中具有独特的优势。但是，VRB的动态效率和寿命将极大地影响VRB ESS的运行。因此，为实现风力发电应用中ADN的最佳运行，设计和优化VRB ESS的配置非常重要。

近年来，如何使用确定性的方法来构建ESS的优化配置得到诸多研究者的关注[3–6]。文献[3]在考虑了ESS的投资成本和日运营成本的情况下，确定了在具有不确定风力发电能力的电力系统网络中ESS的最佳规模和位置。文献[4]考虑可再生能源的渗透，构建了电池储能系统的尺寸和控制方法。文献[5]通过混合多目标粒子群优化算法搜索储能单元的位置和大小，以最大程度地降低电力系统成本并改善系统电压曲线。文献[6]提出了含高渗透率风电的配电网中电池ESS的随机规划框架。然而，诸多研究都集中在配电网中电池储能系统的优化配置上，而忽略了VRB ESS在风力发电中的大规模应用。此外，这些研究中构建的电池储能系统配置数学框架还不完整，仅就某一方面的特定应用而言。

每种类型的ESS都有其自身的优缺点。VRB作为一种可靠且高效的ESS在大规模配电系统应用中具有独特优势。……