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5特别策划

省级电网储能发展规模双层优化评估方法

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孟祥飞，张惠雯，孙东磊，郑婉婷，王耀，孙毅，王守相

（1.国网山东省电力公司经济技术研究院，山东济南250021；2.天津大学智能电网教育部重点实验室，天津300072）

摘 要：随着新型电力系统建设的不断推进，储能在电网中得到大量应用，在此背景下对省级电网储能的发

展规模进行综合评估具有重要意义。首先，从省级电网储能的经济性、可靠性、利用率、环保性4个维度出

发，建立了多维储能评价指标体系；同时提出了AHP-改进CRITIC的权重确定方法，充分考虑了指标数据的

对比强度、相关性和离散程度，将主客观权重结合确定各项指标的组合权重，避免了采用单一方法的极端

性。其次，提出了储能双层优化评估模型，上层以省级电网的综合成本最小为目标函数，优化储能和新能源

出力曲线；下层建立储能VIKOR多准则评价模型，计算不同储能配置方案下的指标体系并进行综合评估。最

后，以某省级电网为例，对所提方法的有效性和可行性进行了验证。

关键词：储能发展规模；省级电网；组合权重；双层优化评估；VIKOR

中图分类号：TM912文献标志码：ADOI：10.19421/ki.1006-6357.2024.03.005

在考虑需求响应的条件下提出了一种针对联网型微电网

0引言

的储能容量随机规划方法，验证了所提方法的能量平

“双碳”目标推动了新型电力系统的建设与发衡能力更强。文献［18］以系统的总净现成本最低为

［1-6］

展。随着新型电力系统中高比例可再生能源的不目标，建立了园区储能经济配置模型，提高了系统的

断渗入，由新能源发电的随机性和波动性而导致的电经济性和园区可再生能源的消纳能力。文献［19］以

压波动、频率波动等问题给电网的安全稳定运行带来配电网风险最小为目标建立了储能选址定容优化模

［7-10］

了极大的挑战。同时，伴随着城市建设的飞速发型，降低了新能源接入配电网带来的电压和潮流越限

展，对电网的供电能力以及调峰等辅助服务能力提出的风险。上述文献在储能容量配置方面均较为微观，

［11］

了更高的要求。因为储能具有快速响应、双向调且多以经济目标或者单一指标为目标函数求解，综合

节等优势，故而储能技术成为保障电力持续可靠供考虑多项指标的研究较少。此外，针对省级电网储能

应、保障电网安全稳定运行、促进新能源高效消纳的容量配置的研究较少，因此在宏观视角上研究省级

基础支撑［12-15］，在新型电力系统中占据重要地位。因电网储能系统容量配置方案并评价其发展规模意义

此，研究储能容量配置，对电网的储能发展规模进行重大。

评估具有重要意义。在储能发展规模综合评估方面，现有的研究主要

［16］［20-23］

现有的储能容量配置主要集中在场站级、微电集中在指标体系评价算法方面。在指标体系建立

［17］［18］［19］

网、园区、配电网。文献［16］构建了考虑一方面，文献［20］提出了配电网储能系统多维价值评

次调频需求的层次化容量配置模型，有效发挥了储能系估体系，考虑到储能的多方面应用，从经济性、可靠

统在平抑功率波动和调频支撑上的优越性。文献［17］性和环保性3个维度建立了多维指标体系。文献［21］

建立了以成本、寿命、效率、安全性和可靠性为指标

基金项目：国家自然科学基金项目；国网山东省电

力公司科技项目“考虑开发潜力与系统约束的山东新能源电力的综合评价指标体系。然而上述文献均为场站级或者

时空布局研究”（52062522