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2配电

基于资金约束规划模型的分布式电池储能系统

协同规划策略

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仇伟杰，王泽浩，赵杰，吴斌，王聪

（1．国网河北省电力有限公司石家庄供电公司，河北石家庄050000；2．国能通惠（北京）科技有限公司，北京100068）

摘 要：分布式电池储能系统在能量密度方面具有功率快速吞吐、灵活运行等较大优势，已被大量配置于电

力系统中，是当前解决光伏并网和消纳的有效手段之一。针对当前储能成本高、收益模型不清晰等问题，提

出一种基于资金约束规划模型的分布式电池储能系统协同规划策略，用于在配电网中优化分布式电池储能系

统的配置和选址，提高可再生能源在配电网系统中的渗透率，提高其经济性能，并为电力市场提供辅助服

务。所提模型将分布式电池储能系统在电网市场机制中的调节、下调和备用等辅助服务表示为利润最大化的

混合整数线性规划问题，在支持不平衡配电网运行的同时，最大化参与辅助服务市场的总利润。仿真结果和

灵敏度分析验证了所提规划模型的经济性，并验证了线性化非平衡配电网模型的准确性。

关键词：分布式能源；电池储能系统；资金约束规划模型；辅助服务；选址定容

中图分类号：TM91文献标志码：ADOI：10.19421/j.cnki.1006-6357.2024.04.004

下垂控制策略，通过改变调节因子，提高功率响应速

0引言

度；文献［17］利用改进型交替方向乘子算法，实现

分布式电源（distributedgeneration，DG）具有储能设备管理与配电网电压支撑。

很多优点，包括清洁低碳、能源利用高效和安装地微电网中BESS的研究发展较快，文献［18-21］

［1-4］对微电网中BESS的配置及运行，分别从风/光/柴/储的

点灵活。但同时，DG出力受外界因素影响很大，

这使得电力供需平衡问题变成受电源侧和需求侧双组合、超级电容器和蓄电池混合储能、储能系统平滑

重影响的复杂问题。此外，因光伏和风力发电具有微电网联络线功率波动的角度进行研究。随着储能技

时序性和随机性等特点，其接入配电网的位置和容术的快速发展，BESS在配电网中的研究逐渐受到更多

［5-7］学者关注。文献［22］考虑了储能系统的充放电平衡

量会影响配电网的正常运行。蓄电池储能系统

（batteryenergystoragesystem，BESS）在一定程度上约束、全寿命周期等因素，研究制定了配电网中BESS

打破了电力供需实时平衡的限制，具有削峰填谷、平的运行策略，但未能充分利用BESS，只是将日周期按

［8-10］负荷峰谷简单地分成一充一放2个时间段，再确定各时

滑间歇性电源功率波动、改善电压质量等作用。

目前，对于储能系统控制策略的研究多是对其优段BESS充放电功率大小。上述控制策略均只考虑了功

化控制和电池荷电状态（stateofchange，SOC）单独率分配和避免SOC超限，未考虑SOC不均衡造成的电池

［11-13］容量利用率降低及电池寿命缩短的问题［23-25］

进行研究。在储能系统的控制方面，文献［14］。

利用经验模式分解原理，实现功率优化分配；文献本文旨在实现分布式BESS的选址定容经济化优

［15］使用遗传-模拟退火算法，以储能充放电超限功化，提出了一种资