本發明涉及儲能配置，尤其涉及一種面向配電網保供的移動式儲能配置方法及系統。

背景技術：

1、在電力突發事件，如自然災害或設備故障等情況下，迅速響應是保障電力供應的關鍵。因此，移動儲能設備在特定區域內的移動速度及其時間限制變得尤為重要，以確保它們能在最短時間內到達故障現場。

2、當前配電網在應對突發停電事件時存在顯著不足，主要體現在傳統應急物資管理策略多依賴固定倉庫，導致應急電源配置冗余且日常利用率低；同時，現有移動儲能設備的選址與調度缺乏系統性優化，未能綜合考慮不同負荷節點的停電風險差異及用戶滿意度需求。這些問題源于應急響應機制側重重大事故處理，忽視了日常靈活應用；現有模型未有效整合移動儲能設備的調度時間與負荷需求，且缺乏對安全、經濟、品質負荷的分層管理策略，導致資源配置效率低下，難以在故障發生時快速響應并最小化停電損失。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種面向配電網保供的移動式儲能配置方法及系統，旨在解決傳統技術存在的資源配置效率低下，難以在故障發生時快速響應并最小化停電損失的問題。

2、第一方面，本發明提供一種面向配電網保供的移動式儲能配置方法，所述方法包括：

3、獲取移動儲能設備i在交通網中從初始位置到配電網的負荷節點k所需通過的等效路段距離，并根據所述等效路段距離計算得到移動時間；

4、獲取每一節點在單位時間的停電風險值，以根據所述停電風險值和所述移動時間構建第一目標函數，并構建最大移動時間約束條件；

5、對所述第一目標函數進行求解，并根據求解結果得到儲能設備的選址個數以及每個選址的位置；

6、在每一選址的位置上構建關于儲能設備的儲能定容模型，所述儲能定容模型包括以移動儲能設備總成本最小化為目標的第二目標函數、以及關于所述第二目標函數的約束條件，所述約束條件包括移動儲能設備約束、移動儲能保供功率約束、節點功率平衡約束、負荷功率約束、自備電源功率約束、滿意度約束。

7、進一步地，所述獲取移動儲能設備i在交通網中從初始位置到配電網的負荷節點k所需通過的等效路段距離，并根據所述等效路段距離計算得到移動時間的步驟包括：

8、根據以下公式計算得到移動時間：

9、；

10、其中，表示移動儲能車i從初始位置調配到節點j所需要花費的時間；表示移動儲能設備i在交通網中從初始位置到節點k所需要等效通過的路段距離；表示移動儲能設備i在通行期間的實際通行速度；

11、根據以下公式計算得到路段距離：

12、；

13、其中，為移動儲能設備i在交通網中從初始位置到節點k所需要通過的最短路段距離；

14、根據以下公式計算得到實際通行速度：

15、；

16、其中，為交通流量為零的理想條件下的車速；c表示災害場景下交通網絡的擁堵程度。

17、進一步地，所述獲取每一節點在單位時間的停電風險值的步驟包括：

18、根據以下公式計算得到停電風險值：

19、；

20、其中，表示節點j在停電時的停電風險數值；表示節點j在停電時的停電損失價值；表示節點j在突發事件下的停電概率；

21、根據以下公式計算得到停電損失價值：

22、；

23、其中，為節點j在單位時間單位功率缺額的損失價值，為節點j的負荷系統在停電時的功率需求值，為節點j的負荷系統在停電時自備電源所能夠提供的功率。

24、進一步地，所述根據所述停電風險值和所述移動時間構建第一目標函數，并構建最大移動時間約束條件的步驟包括：

25、根據以下公式構建第一目標函數：

26、；

27、其中，表示移動儲能車i的初始節點位置，n表示配電網系統中共含有n個負荷節點；

28、根據以下公式構建最大移動時間約束條件：

29、；

30、其中，表示移動儲能車調配到目標節點允許的最長時間。

31、進一步地，所述對所述第一目標函數進行求解，并根據求解結果得到儲能設備的選址個數以及每個選址的位置的步驟包括：

32、根據地理交通數據信息以及配電網節點信息生成待規劃的節點交通網絡圖，所述節點交通網包括任意兩節點之間的通行時間；

33、以節點總數量為行數和列數構建節點矩陣s，，，；表示第x個節點與第y個節點之間的通行時間，n表示節點總數量，若第x個節點與第y個節點不相連，則在節點矩陣中填充inf；

34、根據所述節點矩陣求解出任意兩節點之間的最短路線，并基于所述最短路線預判最少選址點個數p；

35、判斷選址點個數中任意兩節點之間的通行時間是否小于或等于預設最大時間閾值；

36、若選址點個數中任意兩節點之間的通行時間小于或等于預設最大時間閾值，則根據最少選址點個數獲取至少一個選址點集合；

37、根據停電風險值對所述至少一個選址點集合進行排序，并根據排序結果篩選出總停電風險值最低的目標選址點集合；

38、若選址點個數中任意兩節點之間的通行時間大于預設最大時間閾值，則令，并重新判斷更新選址點個數后任意兩節點之間的通行時間是否小于或等于預設最大時間閾值，直至選址點個數中任意兩節點之間的通行時間小于或等于預設最大時間閾值。

39、進一步地，所述在每一選址的位置上構建關于儲能設備的儲能定容模型，所述儲能定容模型包括以移動儲能設備總成本最小化為目標的第二目標函數、以及關于所述第二目標函數的約束條件的步驟包括：

40、根據以下公式構建第二目標函數：

41、；

42、其中，表示總的移動儲能車建設成本；表示第h種移動儲能車的單輛車建設成本；h表示移動儲能車的類型數；表示第h種類型的移動儲能設備的數量；

43、根據以下公式構建移動儲能保供功率約束：

44、；

45、其中，h表示移動儲能車的總類型數；表示移動儲能車的類型，h可取遍1到h的正整數，表示負荷節點j移動儲能設備能夠為安全負荷層提供的供電功率，表示負荷節點j移動儲能設備能夠為經濟負荷層提供的供電功率，表示負荷節點j移動儲能設備能夠對品質負荷層提供的供電功率；

46、根據以下公式構建節點功率平衡約束：

47、；

48、其中，表示節點j的安全負荷層負荷功率，表示節點j的經濟負荷層負荷功率，表示節點j的優質負荷層負荷功率，表示節點j的總負荷功率，表示節點j的負荷系統在停電時自備電源所能夠提供的功率；

49、根據以下公式構建負荷功率約束：

50、；

51、根據以下公式構建自備電源功率約束：

52、；

53、其中，表示負荷節點j在停電時自備電源所能夠為安全負荷層提供的功率，表示負荷節點j在停電時自備電源所能夠為經濟負荷層提供的功率，表示負荷節點j在停電時自備電源所能夠為品質負荷層提供的功率，表示節點j的不同負荷層自備電源功率總和不超過j節點能提供的最大自備電源功率；

54、根據以下公式構建滿意度約束：

55、；

56、其中，y為用戶的總體滿意度；為安全負荷層滿意度的權重；為經濟負荷層滿意度的權重；為優質負荷層滿意度的權重；為安全負荷層滿意度；為經濟負荷層滿意度；為品質負荷層滿意度。

57、進一步地，根據以下公式計算得到安全負荷層滿意度：

58、；

59、其中，表示負荷節點j安全負荷層負荷功率的保供需求等級，表示負荷節點j移動儲能設備能夠為安全負荷層提供的供電功率，表示負荷節點j在停電時自備電源所能夠為安全負荷層提供的功率；

60、根據以下公式計算得到經濟負荷層滿意度：

61、；

62、其中，表示負荷節點j經濟負荷層負荷功率的保供需求等級，表示負荷節點j移動儲能設備能夠為經濟負荷層提供的供電功率，表示負荷節點j在停電時自備電源所能夠為經濟負荷層提供的功率；

63、根據以下公式計算得到品質負荷層滿意度：

64、；

65、其中，表示負荷節點j品質負荷層負荷功率的保供需求等級，表示負荷節點j移動儲能設備能夠對品質負荷層提供的供電功率，表示負荷節點j在停電時自備電源所能夠為品質負荷層提供的功率。

66、第二方面，本發明提供一種面向配電網保供的移動式儲能配置系統，所述系統包括：

67、移動時間計算模塊，用于獲取移動儲能設備i在交通網中從初始位置到配電網的負荷節點k所需通過的等效路段距離，并根據所述等效路段距離計算得到移動時間；

68、第一目標函數構建模塊，用于獲取每一節點在單位時間的停電風險值，以根據所述停電風險值和所述移動時間構建第一目標函數，并構建最大移動時間約束條件；

69、求解模塊，用于對所述第一目標函數進行求解，并根據求解結果得到儲能設備的選址個數以及每個選址的位置；

70、儲能定容模型構建模塊，用于在每一選址的位置上構建關于儲能設備的儲能定容模型，所述儲能定容模型包括以移動儲能設備總成本最小化為目標的第二目標函數、以及關于所述第二目標函數的約束條件，所述約束條件包括移動儲能設備約束、移動儲能保供功率約束、節點功率平衡約束、負荷功率約束、自備電源功率約束、滿意度約束。

71、第三方面，本發明提供一種存儲介質，所述存儲介質存儲一個或多個程序，該程序被處理器執行時實現上述的面向配電網保供的移動式儲能配置方法。

72、第四方面，本發明提供一種電子設備，所述電子設備包括存儲器和處理器，其中：

73、所述存儲器用于存放計算機程序；

74、所述處理器用于執行存儲器上所存放的計算機程序時，實現上述的面向配電網保供的移動式儲能配置方法。

75、與現有技術相比，本發明實施例通過分步優化移動儲能設備選址與定容問題，系統性解決現有技術缺陷。首先，基于停電風險數值和用戶滿意度建立數學模型，以優先調度高風險負荷節點，并利用floyd算法求解優化路徑規劃，縮短儲能車抵達時間。其次，通過分層負荷（安全、經濟、品質）滿意度約束，精準匹配移動儲能功率與用戶需求，結合成本最優原則選擇儲能車型和數量。該方法不僅提升了應急資源的日常利用效率，還顯著增強了配電網在突發事件中的響應速度與保供能力，有效縮短停電時長并降低經濟損失。