综合收益最大的 配电网能量系统蓄电池充放电策略
姜复亮李卫国”于伟东黄晶孟庆平（1.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林132011:2.东北电力大学电气工程学院吉林132012)
摘要：体随着国内外对蓄电池的研究越来越深入，蓄电池在配电网中的应用也越来越多，但是在不同的电压等级的配电网中，蓄电池的管理策略要解决的问题不同、侧重点不同.本文旨在对应用在配电网中的蓄电池建立一个数学模型.以蓄电池用在配电网中的经济性以及表征员荷波动的方 美务目标函数结合蓄电池充放电的电量的来，充放电功率约象等，利用粒子群算法来研完蓄电池的充放电策略：这个数学模型有两个目标函数所以可以根据倒重点的不同来调整蓄电池的能量管理策略.通过本文的计算对于不同的使用环境得到不同的管理策略.
关键闻：蓄电池能量管理粒子群算法蓄电池价值评信
文章编号:1007-9416(2014)07-0048-02
中图分类号：TM912 文献标识码：A
现在的社会经济快速发展，给电力公司也提出了更高的要求也就是传统的线路扩容，但是配网扩容的成本很高，该成本不仅包括法工程量大而且经济性有待研究，面现在技术日臻成熟的蓄电池给同时，线路走廊的状况以及线路实际距离的长度都很大地影响着改我们提供了一条新的解决方法.建立一个智能化的配电网，在不同造工程的总成本.而蓄电池储能项目占地面积小，不需要大刀阔斧
带来了很多的问题，普如供电紧张，要解决这个间题传统的扩容方线路及变电站的新增设备的成本，还将包括土建，征地等附加成本，电网中，蓄电池组要侧重于负荷的波动小让负荷曲线越平滑越好，的价值，设Eper为蓄电池延缓配电网升级所产生的效益.中压配电网主要是接纳一些分布式电源，所以中压配电网中的蓄电 池主要的作用就是保证分布式电源接人点电压的稳定性，在低压配电网中，蓄电池侧重于经济性.这样在不同的电压等级，蓄电池组有不同的分工，在整个配电网中达到最好的效果.
其中C-扩建所需的投资，p-年利率，t-延缓时间.
1.1.2降级网损成率
蓄电池储能实质就是在谷荷时充电，在峰荷时放电，以此来使国内对于蓄电池的能量管理方法主要有三个：第一，如文献一、二所电网的损耗增加，在峰荷时由于蓄电池提供一部分的电能，所以减 负荷曲线变得平滑.在谷荷时蓄电池相当于一个负载，这样就会使述，设置容量值转换控制，当容量达到设定值时，则发信号改变充电下主干线路的电流，减下电网的损耗.由于网损是和电流的平方成控制的依据.第二，设定充电电流或电压转换控制点，当实际电流或显的大于增加的网损，而且在低谷时段的电价要小于高峰时段的电电压达到设定值时，进行充放电转换，第三，还有最常见也是最简单价，所以说蓄电池储能在降低网损成本方面能够带来一定的效益叫，设E为降低网损成本带来的效益.
在配电网中安装蓄电池后，如何控制蓄电池的充放电，怎样对蓄电池进行合理的能量管理，这是蓄电池储能的关键问题.现在在电流的大小，既通过蓄电池剩余电量的测量来作为对蓄电池充放电正比，通过分析得出：在一定的蓄电池容量范围内，减小的网损要明的能量管理策略就是预先设置好蓄电池各阶段的充电时间，有CPU控制转换时刻.时间控制比较简单，不能实时跟踪蓄电池状态的变 化，很是粗略，电流或电压控制，由于并不能准确反映电池容量的变化，并且由于极化电压的存在，使得控制方法本身就存在很大的误差，容量监测方法控制电路较复杂，但是有较高的精确度，为了便于 研究，本文采用时间控制，主要从经济性以及使负荷波动变小两个方面来考虑来实现蓄电池组的充放电最佳配置.
P =P²P△Q=Q
其中n-蓄电池组年投运次数，R-上一级变电站到蓄电池装置安装处的等效电阻，V-储能装置接人点的电压：e-第i时段的电 价，P、Q-第i时段负荷的有功功率和无功功率，P”、F-蓄电池组第时段的放电功率和充电功率：2、0-蓄电池组第时段提供的无功功率和吸收的无功功率，
1目标函数的创建
个是表示负荷波动的方差. 本文的目标函数包括两个：第一是蓄电池组的年净收益，第二
1.1.3做继高发基利
低储高发就是在用电低谷时段，电价比较低，在这时间段对蓄样来实现套利设E为低储高发带来的效益. 电池进行充电：在用电高峰时段，电价比较高，蓄电池放电，通过这
1.1蓄电池组的年净收益
在配电网端安装蓄电池组会产生直接的经济效益或间接的经耗，降低网损成本.（3）蓄电池低储高发套利. 济效益，本文主要涵盖三个方面：（1）延缓配电网升级，（2）减小电网损
1.1.1延缓配电网升级
其中n-蓄电池组年投运次数，P、P-蓄电池组第时段的充
当某个地区的配电网的线路出现过载时，以前采用的解决策略
电功率和放电功率.
1.1.4投资或毒
投资成本主要包括储能设备成本、电能转换设备成本以及每年的维修费用.
设C为设备成本，C为年维修成本.
C=*2k P A k
C.=C_*P
k，k-电能转换设备设备和储能设备的单位造价：C-单位容量的年运行维护成本.
这样创建的目标函数为：E=EEExC-C
1.2负荷波动方差
蜂和低谷相差很大.这样就给发电和输电带来了很多不便，当然负 负荷在不同的时间段是不同的，存在负荷高峰和低谷，而且高荷波动越小越好，所以我们就建立表征负荷波动的方差作为目标函数，
目标函数的建立如下：D=
2约束条件的创建
(2-3）和（2-4为正常充放电应满足储能装置充放电功率约束，式Q-5）到不同的蓄电池充效电策略，考虑到在不同电压等级配电网中蓄电 式（2-1）和（2-2）为充放电电量约束，其中7为充放电效率.式的约束为BESS削峰填谷后母线上的各时段的功率不超过最大负荷值与削峰系数的乘积，其中a为蓄电池储能装置的额定功率和负荷峰值功率的比值.
3结合罚函数与粒子群算法对目标函数极大值的求解
3.1罚函数法
罚函数法是解一般约束最优化问题的一个方法，该法的基本思想是根据约束的特点（等式或不等式）构造某种”惩罚”函数，然后把 它加到目标函数中去，使得约束问题的求解转化为一系列无约束问题求解，主要有两种形式：一种叫外惩罚函数法或SUMT外点法，另一种叫内惩罚函数法或SUMT内点法，本文采用外惩罚函数法.
其中，为罚因子，它是一个递减的正无穷序列，其作用是当部向边界内移动，靠近等式约束边界.
3.2粒子群算法
粒子群算法是演化优化算法的一种，最初通过图形化模拟维空
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参考文献
间鸟群觅食行为转化面来的，它模拟乌群在飞行过程中个体根据自达到最快或者最省力的目的，PSO算法将其推广到N维空间，将单个 身的经验和同伴的经验调整自身的飞行来发现食物或栖息地，从面的鸟称为”粒子”或“个体”，每个粒子均代表优化问题的一个候选解，它可以遍历整个粒子空间来发现全局的最优解.
粒子群算法不仅针对在可行解空间进行设置，同时也对算法的速度空间也进行随即的设置.通常对给定的一个搜索空间，设为dV=[，]表示为空间中第个粒子的速度.在算法的选代过程中，记录下了粒子在选代过程中在时刻各个粒子所经过的最好最佳的位置（记为P），P=[PPP]以及群体在其过程中所 表现出来的最佳位置（记为gbxest)，对各个粒子的速度和位置进行不断的更新，更新公式如下：
一表示粒子的惯性权因子c，c-表示粒子的加速常数：r，一表示一组随机数，并且其随机数r，5为均匀分布在0到1之间常数，用来调节变量的一组参数.
更新完每个粒子的速度和位置后，对种群中每个粒子的当前的目标解与其P中的目标值进行比较，如果当前的目标值更优，则用的P和gbest的目标值，若有P的性能优于gtxest，则更新gbest，通 粒子的当前位置和目标值更新其R.比较种群中粒子的当前过不断的更新选代，当选代次数很多时，结果就会很接近最优解.
以蓄电池组的年净收益以及负荷波动方差为目标函数，并根据蓄电池充放电的电量、功率等约束条件.对应于每个目标函数可得池的侧重点不同，设置两个权重系数，对上面得到的两个控制策略乘以相应地权重系数然后求和得到最后蓄电池组的控制策略，我们 可以灵活的对两个目标函数权重进行调整，相应的得到蓄电池组的控制策略.
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