(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111572839.9 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 310008 浙江省杭州市上城区南复路1 号水澄大厦 申请人 浙江大学 (72)发明人 沈志恒　但扬清　王蕾　孙飞飞　 何英静　戴攀　张利军　王曦冉　 杨恺　俞楚天　宋克轩　李知艺　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 邱启旺 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) H02J 3/28(2006.01) (54)发明名称 一种计及台风天气影响的配电网分布式储 能规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种计及台风天气影响的分 布式储能规划方法， 属于电气工程技术领域。 该 方法包括： 随机生成海量台风场景， 并使用t ‑SNE 算法进行降维聚类， 在此基础上将分布式储能规 划问题建模为包含多类型场景的混合整数规划 模型， 随后应用Benders分解算法将该复杂模型 分解为可以顺序迭代求解的主问题及一系列子 问题， 解决了考虑海量场景后模 型的维数灾难问 题， 最终获得配电网分布式储能的最优规划结 果。 本发明综合考虑分布式储能在不同运行场景 下给配电网带来的收益， 为分布式储能的合理规 划提供理论依据。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114239976 A 2022.03.25 CN 114239976 A 1.一种计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特 征在于， 具体包括以下步骤： (1)随机生成台风场景， 用台风场景表征台风天气对配电网线路运行、 对光伏电站出力 的影响， 并使用t ‑SNE算法对台风场景进行降维聚类； (2)根据步骤(1)聚类后得到的台风场景建立配电网分布式储能规划模型； (3)应用B enders分解算法将步骤(2)建立的配电网分布式储能规划模型分解为可以顺 序迭代求解的主问题及若干子 问题， 主子 问题不断迭代求解， 最终满足收敛条件并得到分 布式储能的最佳规划方案 。 2.根据权利要求1所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 所述 配电网分布式储能规划模型的目标函数由储能投资成本、 常规运行场景下配电网弃光风 险、 台风场景下配电网的切负荷风险三部分构成； 所述配电网分布式储能规划模型 的约束 条件包括储能建 设约束、 常规场景运行约束、 台风场景运行约束。 3.根据权利要求2所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 所述 目标函数的公式如下： 式中： cE为单位容量储能成本； cP为单位功率储能成本； cS为储能站址 成本系数； cPV为配 电网的单位弃光成本； EiE为在节点i建设储能的额定容量； PiE为在节点i建设储能的额定功 率； xi为0‑1变量， 其取值为0和1分别表示在配电网节点i配置和不配置储能； ΩB为配电网节 点集合； ΩT为配电网常规运行时段的集合； ΩT,s为台风场景s所包含时段的集合； 为节 点i在运行时段t的弃光量； aE为储能充 放电退化损失系数； 为节点i的储能装置在运行时 段t的充电功率； 为节点i的储能装置在运行时段t的放电功率； ΩS′为台风场景聚类后的 集合； Ps′为第s′类台风场景中， 所有场景的概率之和； ηs′为第s′类场景中， 最恶劣台风场景 的切负荷风险。 4.根据权利要求3所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 所述 的ηs′用于表征第s ′类台风场景给配电网带来的风险， ηs′的值大于任意第s ′类中台风场景 的风险， 则添加如下约束： 式中： ci为节点i的切负荷成本； 为在台风场景s下， 节点i的有功负荷在时段t的切 除量； 为在台风场景s下， 节点 i在时段t的有功负荷； 为在台风场景s下， 节点 i的储 能装置的在时段t的充电功率； 为在台风场景s下， 节点i的储能装置在时段t的放电功 率。 5.根据权利要求2所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 所述 储能建设约束包括储能建设容量与 功率约束、 配电网允许安装储能数量约束与储能政策约 束； 所述常规场景运行约束包括配电网节点功率平衡方程、 电网电压平衡、 配电网潮流约权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114239976 A 2束、 配电网与上级电网功率传输约束、 光伏电站弃光功率约束、 配电网电压幅值约束、 静止 无功补偿器出力约束与储能运行约束； 所述台风场景运行约束包括节点功率平衡方程、 电 网电压平衡、 配电网潮流约束、 配电网与上级电网功率传输约束、 光伏电站弃光功率约束、 配电网电压幅值约束、 静止无功补偿器出力约束与储能运行约束。 6.根据权利要求5所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 所述 储能政策约束 具体为配电网中的储能配置容量要 大于配电网中光伏电站 容量的15％， 并配 比4h以上时长 。 7.根据权利要求4所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 步骤 (4)中所述的主问题的目标函数包括储能建设成本、 常规运行场景的弃光风险、 台风场景的 切负荷风险， 公式如下： 式中： MP为主问题的目标函数； ΩS′为台风场景聚类后的集合； Ps′为第s′类台风场景中， 所有场景的概率之和； ηs′为第s′类场景中， 最恶劣台风场景损失的估计值。 主问题的约束条 件为储能建设约束、 常规运行场景约束、 聚类中心的台风场景运行约束以及用于表征第s ′ 类台风场景 给配电网带来的风险ηs′的约束。 8.根据权利要求1所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 步骤 (4)中所述的子问题为各非聚类中心台风场景 下的配电网运行问题， 其目标函数为： min SPs＝σs 式中： SPs为台风场景s的目标函数； σs为松弛变量。 所述子问题的约束条件为非聚类中 心台风场景的运行约束， 并向子问题添加以下约束条件， 如下公式所示： σs≥0 式中： 为辅助变量； 与 为求解主问题得到的变量PiE、 EiE与ηs′的 最优值； φi,s、 与γs分别为上述约束的对偶变量。 9.根据权利要求1所述的计及台风天气影响的分布式储能规划方法， 其特征在于， 步骤 (4)中所述的迭代求 解具体为： (a)输入模 型参数， 求解主问题得到储能配置最优解 台风场景第s ′类中最 恶劣场景损失的估计值 目标函数最优值MP*， 令模型下界为主问题目标函数的最优值； (b)针对所有子问题， 将 与 带入并求解子问题， 得到子问题s的目标函数最权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114239976 A 3