本发明涉及分布式混合储能配置的技术路线，提出一种实现分布式混合储能配置的方法。
背景技术：
1、在新型电力系统快速发展，新型电力设备大规模接入电网的背景下，电力系统整体的构建方式出现较大变化。为了实现对于整体电力网络运行安全稳定性以及经济效益的保障，合理配置储能将是未来研究的重中之重。电储能、储氢、蓄热等多元分布式储能在配电侧各环节的混合协调应用是当前研究热点。
2、对于储能配置的研究，现阶段主要包括：控制配电系统节点电压，调节系统频率，分布式电储能的选址定容优化，平抑新能源功率波动、提高新能源消纳能力等。大部分研究都是通过基本目标函数以及约束的方式实现寻优，很少有研究从网架的结构特性考虑对于混合储能进行选型配置。因此，如何实现多区域混合储能的协同配置，是有待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种分布式混合云储能协同配置方法。技术方案如下：
2、一种分布式混合云储能协同配置方法，包括网架集群划分和双层储能逐一规划优化配置；其特征在于：通过电力系统仿真，根据网架结构实现基于电气距离以及功率平衡条件的集群划分，依据集群划分结果对于整体配电网络实现多个储能的双层逐一配置，包含以下步骤：
3、步骤1、建立储能设备数学模型
4、对于蓄电池储能，考虑充放电状态，体现充放电时蓄电池储存量的变化；对于热储能，考虑电转热设备以及储热罐模型；对于氢储能，建立电解槽、储氢罐以及燃料电池的数学模型；
5、步骤2、集群划分与选型配置
6、以电气距离作为结构指标，衡量节点间电压幅值变化的耦合紧密程度；采用功率平衡度作为功能指标，对于区域电气特性、有功平衡度、无功平衡度进行区分，将配电网划分为有功、无功解耦的集群；
7、依据集群划分结果，采用层次分析方法对各集群的储能类型进行选择，实现区域储能选型，并建立层次结构模型，分为目标层、准则层和方案层；目标层为用户侧储能配置结果综合最优方案；准则层以网络灵活性、经济性和低碳性收益为决策指标；方案层为不同类型用户配置不同的储能方案，以区域负荷特性作为约束；
8、步骤3、基于双层优化结构完成分布式混合云储能在区域配电网中的协同配置
9、根据步骤1中构建的储能设备数学模型以及步骤2中选定的储能选型方案，基于双层优化结构完成分布式混合云储能在区域配电网中的协同配置，上层模型以最优经济投资效果为目标，对于潮流平衡、节点电压、支路容量进行约束；下层模型依据储能选型结果进行构建，目标函数为电压偏移量最小的同时，系统达到年运行成本最小，决策变量为每单位时刻电储能与氢储能或热储能系统的输出功率；
10、步骤4、进行优化并获取优化结果，配置过程中实现逐个节点的循环优化，通过更新网架信息实现节点协同规划，最后输出储能配置结果，包含配电网中储能节点的容量、功率、选型信息。
11、进一步的：步骤2中，考虑到两个节点之间的关系不仅与其自身有关，还与网络中其他节点有关，设网络有n个节点，定义节点i和节点j之间的所述电气距离为：
12、
13、进一步的，步骤2中，
14、所述无功平衡度如下：
15、
16、
17、式中：qi为集群i的无功平衡度；为无功平衡度指标；c为集群个数；qsup为集群内部无功功率供应的最大值，包括节点无功补偿装置提供的无功功率及部分逆变器所能提供的无功功率；qneed为集群内部无功功率的需求值，包含节点正常无功需求，也包含在网络中可再生能源出力渗透率高于限定值时，调节节点过电压所需的最小无功功率；
18、所述有功平衡度是基于网络典型时变场景进行描述的指标，具体如下：
19、
20、式中：pi为集群i的有功平衡程度；pclu(t)i为集群i的净功率特性，可基于各节点典型时变场景获得；t为典型时变场景的时间长度；为有功平衡度指标。
21、进一步的：步骤2中，所述准则层包含3个决策指标，所述方案层包含3个决策方案，构建一个3×3的判断矩阵，构建的层次分析矩阵如下：
22、
23、根据层次分析矩阵，设准则层的判断矩阵a最大特征值为λmax，其对应特征向量为对进行归一化处理后，得到相应决策指标k的权重系数ωk，依据权重实现多元混合储能具体储能类型的选型，根据区域负荷特性，对于无热负荷但是选取热储能进行配置的区域重复进行步骤2，直至获得理想结果。
24、进一步的：步骤3中所述上层模型以最优经济投资效果为目标，寿命运行周期内的蓄电池的投资等年值成本为：
25、
26、式中：pb,r为蓄电池的功率容量；eb,r为蓄电池的额定储电量；kb，ke分别为蓄电池单位功率和单位储电量容量投资成本；r为贴现率；yb为蓄电池的使用寿命时间；
27、氢储能系统的投资等年值成本：
28、
29、式中：pe,r，pfc,r分别为电解槽和燃料电池的功率容量；vr为额定储氢体积；kh，kfc分别为电解槽和燃料电池单位功率投资成本；kv为储氢罐的单位体积成本；yh为氢储能系统的使用寿命时间；
30、热储能系统的投资等年值成本：
31、
32、式中:kt为单位储热罐容量成本，元/m3；vt为储热罐的配置容量；km为电锅炉m的单位可变投资成本，元/mw；vm为电锅炉m的配置容量；r为贴现率；yt为电热设备的预期使用寿命；
33、上层目标函数表示为：
34、minfup＝c1+c2+c3 (22)
35、同时，约束条件为潮流平衡、节点电压、支路容量。
36、进一步的：步骤3中所述下层模型的与系统年运行成本相关的目标函数表示如下：
37、
38、式中：pb(t)为蓄电池在t时刻输出功率；pe(t)为电解槽在t时刻输入功率；pfc(t)为氢燃料电池在t时刻输出功率；pem(t)为电锅炉在t时刻输出功率；pvm(t)为储热罐在t时刻输出功率；cb，ce，cfc，cem，cvm分别为蓄电池、电解槽、燃料电池、电锅炉、储热罐单位功率运行成本；kin为有功网损惩罚系数；
39、所述下层模型中，累积的电压偏移量为：
40、
41、式中：nd为配网节点数；ui.r为第i个节点电压理想值；ui为各节点电压实际值；uimax，uimin分别为第i个节点电压的上下限；
42、系统的运行投资成本和电压偏移最小分别表示为：
43、
44、本发明提供一种分布式混合云储能协同配置方法，首先考虑用户需求，满足配电网用户负荷需求；同时考虑网络结构，对于整体配电网运行的安全稳定性进行保障；此外考虑投资运行经济效益，为投资主体实现更大经济利益，最终实现区域配电网的选址定容以及多元混合储能的储能类型选择。
1.一种分布式混合云储能协同配置方法，包括网架集群划分和双层储能逐一规划优化配置；其特征在于：通过电力系统仿真，根据网架结构实现基于电气距离以及功率平衡条件的集群划分，依据集群划分结果对于整体配电网络实现多个储能的双层逐一配置，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于：步骤2中，考虑到两个节点之间的关系不仅与其自身有关，还与网络中其他节点有关，设网络有n个节点，定义节点i和节点j之间的所述电气距离为：
3.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于：步骤2中，
4.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于：步骤2中，所述准则层包含3个决策指标，所述方案层包含3个决策方案，构建一个3×3的判断矩阵，构建的层次分析矩阵如下：
5.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于：步骤3中所述上层模型以最优经济投资效果为目标，寿命运行周期内的蓄电池的投资等年值成本为：
6.根据权利要求1所述的储能规划方法，其特征在于：步骤3中所述下层模型的与系统年运行成本相关的目标函数表示如下：
