(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 202111518329.3 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 申请人 四川数字经济产业发展研究院 (72)发明人 翟桥柱　邵振通　曹晓宇　刘璨　 赵杰行　韩智涵　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 高博 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种配电网储能规划节点重要度评估方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种配电网储能规划节点重 要度评估方法及系统， 根据配电网拓扑信息、 负 荷信息、 负荷权重信息和线路故障率信息， 假设 与储能配置节点或变电站节点存在连接关系的 节点不发生失负荷， 与储能配置节 点或变电站节 点不存在连接关系的节点失去所有供电负荷； 遍 历系统的N ‑1故障场景， 计算系统在所有 N‑1故障 下的总失负荷期望， 并以此为依据， 综合分析配 电网节点负荷的权重信息， 生 成配电网储能规划 的候选节 点集， 实现配电网储能规划节点的重要 度评估。 本发明能够准确有效地为配电网的分 析、 建设、 升级、 改造、 运行优化控制等探测出对 系统可靠性 提升较为重要的节点。 权利要求书3页 说明书11页 附图1页 CN 114186858 A 2022.03.15 CN 114186858 A 1.一种配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 根据配电网信息构建配电网数 学模型； S2、 在步骤S1构 建的配电网数学模型的第k个节点处配置储能操作， 然后遍历配置储能 后配电网系统的所有N ‑1个故障场景， 计算每 个故障场景 下的系统失负荷电量期望； S3、 将步骤S2中每个N ‑1故障场景下的系统失负荷电量期望相加， 获得第k个节点执行 配置储能后配电网系统的总失负荷电量期望； S4、 对配电网系统中所有非变电站节点执行步骤S2和步骤S3， 获得储能配置在各个节 点上的总失负荷电量期 望； 确定各个节点的面向可靠性提升的储能规划节点的重要度评估 指标， 筛选出储能电站 规划的候选节 点集， 然后选取可靠性重要度指标最高的前m个节点作 为储能规划的候选节点 集， 实现配电网储能规划节点重要度评估。 2.根据权利要求1所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S1 中， 配电网信息包括待评估配电网的拓扑结构(N,E)、 配电网的所有节点的集合N， 配电网的 变电站节点集合N0、 配电网的非变电站节点的集合N\N0、 配电网的各节点有功负荷容量PL,i、 配电网的各节点负荷的关键性权重wi、 配电网的线路集合E和各支路l∈E的故障概率pl， 线 路l发生N‑1故障的场景sl和线路的所有N ‑1故障场景SE。 3.根据权利要求1所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S2具 体为： S201、 对配电网的第k个节点进行储能配置操作， 得到变电站节点与储能配置节点集 合， 该集合的数学模型表述 为j∈N0∪{k}； S202、 对步骤S201中配置储能后的配电网遍历N ‑1支路故障场景， 在每个故障场 景sl下 修正配电网的拓扑邻接矩阵为Ml； 通过遍历Ml中的数据， 判断节点i与变电站或储能接入节 点j∈N0∪{k}的连接关系； S203、 计算支路l发生故障时的N ‑1故障场景sl的发生概率Pl； S204、 遍历未配置储能的非变电站节点i∈N\{N0∪{k}}的负荷， 根据步骤S202得到的断 线故障场景的概 率Pl计算断线场景sl下的系统失负荷电量期望 S205、 遍历断线场景sl∈SE， 根据步骤S204得到的各断线场景sl下的系统失负荷电量期 望 遍历所有断线场景sl∈SE用于计算节点 k接入储能后的系统总的失负荷电量期望 。 4.根据权利要求3所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S201 中， 采用以下任一方法判断节点 i与变电站 节点或储能接入节点j∈N0∪{k}的连接关系： 根据配电网拓扑结构的特殊性可以简化源 ‑荷连接关系的判断策略， 任一支路断开均 将系统分割为两个子树； 针对断线场景sl， 将与变电站断开连接的独立子树记为Tl， 当独立 子树Tl中未接入储能电站或电源装置时， Tl中的所有负荷节点均将 失电， 产生失负荷， 将这 些节点的失负荷标志置为 反之， 根据Tl与储能接入节点k的包含关系， 判断扑邻接矩 阵Ml中是否存在连通路径C(i,j)， 若存在， 则 否则， 令 遍历并计数拓扑邻接矩阵Ml中的数据， 判断扑邻接矩阵Ml中是否存在连通路径C(i,j)， 若存在， 将k节点配置储能时的i节点的失负荷标志 置为 否则， 令 5.根据权利要求3所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S203权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114186858 A 2中， 故障场景sl的发生概率Pl具体为： 其中， pl为各支路的故障概率， pm为支路l以外的线路的断线概率， E为配电网的线路集 合。 6.根据权利要求3所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S204 中， 断线场景sl下的系统失负荷电量期望 具体为： 其中， N为配电网的所有节点的集合， N0为配电网的变电站节点集合， Pl为支路l的断线 故障概率， 为k节点配置储能时的i节点的失负荷标志， wi为配电网的各节点负荷的关键 性权重， PL,i为配电网的各节点有功负荷容 量。 7.根据权利要求1所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S3 中， 配电网系统的总失负荷电量期望 Ek如下： 其中， 为断线场景sl下的系统失负荷电量。 8.根据权利要求1所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S4 中， 节点重要度指标RIk表示为： 其中， Ek为配电网系统的总失负荷电量期望， N为配电网的所有节点的集合， N0为配电网 的变电站 节点集合。 9.根据权利要求1所述的配电网储能规划节点重要度评估方法， 其特征在于， 步骤S4 中， 筛选出储能电站规划的候选节点 集具体为： 设候选节点集元素个数m与配电网节点个数N的比例关系为 表示大于或等 于x的最小整数， 参数δ∈[0,1]定义为候选节点比， 首先将负荷节点k∈N\N0依据指标RIk从 大到小排列； 然后选取可靠性重要度指标最高的前m个节点， 获得储能规划的候选节点集 Ψ0。 10.一种配电网储能规划节点重要度评估系统， 其特 征在于， 包括： 信息模块， 根据配电网信息构建配电网数 学模型； 计算模块， 在信 息模块构建的配电网数学模型的第 k个节点配置储能操作， 然后遍历配 置储能后配电网系统的所有N ‑1个故障场景， 计算每 个故障场景 下的系统失负荷电量期望； 累计模块， 将计算模块中每个N ‑1故障场景下的系统失负荷电量期望相加， 获得第k个 节点执行配置储能操作后配电网系统的总失负荷电量期望； 评估模块， 对配电网系统中所有非变电站节点执行计算模块和累计模块， 获得储能配 置在各个节点上的总失负荷电量期 望； 确定各个节点的面向可靠性提升的储能规划节点的 重要度评估指标， 筛选出储能电站规划的候选节点集， 然后选取可靠性重要度指标最高的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114186858 A 3