[发明专利]一种储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法

权利要求书

1.一种储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法，其特征在于，读取电力系统快速调频瓶颈边界场景，读取电力系统潮流数据与稳定数据文件，建立电力系统有功-频率动态特性模型，接着读取储能运行特性文件，建立含储能电力系统有功-频率动态特性模型；然后建立基于频率跌落阶段的储能功率容量优化模型，通过求解优化模型，得到储能参与电力系统快速调频的功率容量；接着建立基于频率恢复阶段的储能能量容量优化模型，通过求解优化模型，得到储能参与电力系统快速调频的能量容量；具体步骤如下：

读取电力系统快速调频瓶颈边界场景M，为储能容量优化配置提供场景基础；

读取电力系统潮流数据文件，初始化电力系统运行状态，得到电力系统状态变量x(t)的初始值x(0)；读取电力系统稳定数据文件，建立描述电力系统有功-频率动态特性的微分代数方程组J；

读取储能运行特性文件，获得储能运行过程中其功率、能量约束，并基于上述J，建立描述含储能电力系统有功-频率动态特性的微分代数方程组J₁；

基于上述J₁，建立基于频率跌落阶段的储能功率容量优化模型P₁，防止频率跌落至安全范围以外，同时减小储能功率容量需求，在该模型中储能保持以最大功率注入，且不考虑能量约束；

通过求解优化模型P₁，得到储能参与电力系统快速调频的功率容量P_ess；

基于上述J₁，建立基于频率恢复阶段的储能能量容量优化模型P₂，防止频率出现二次跌落，同时减小储能能量容量需求；

通过求解优化模型P₂，得到储能参与电力系统快速调频的能量容量E_ess。

2.根据权利要求1所述的储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法，其特征在于：所述的描述电力系统有功-频率动态特性的微分代数方程组J，形式如下：

式中，t为仿真时刻，为电力系统状态变量的导数，为电力系统快速调频瓶颈边界场景对应的有功变化量，分别为电力系统状态变量的下限、上限约束。

3.根据权利要求2所述的储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法，其特征在于：所述的描述含储能电力系统有功-频率动态特性的微分代数方程组J₁，形式如下：

式中，p(t)为储能参与电力系统快速调频的有功出力，λ是储能功率容量，γ是储能能量容量，e(t)为储能剩余能量，η是储能放电效率，s_o为储能剩余能量占比的初始值，s_l、s_u分别为储能剩余能量占比的下限、上限。

4.根据权利要求3所述的储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法，其特征在于：所述的储能参与电力系统快速调频的储能功率容量优化模型P₁，如下所示：

式中，分别为储能功率容量优化模型中电力系统状态变量的下限、上限约束，s.t为约束条件。

5.根据权利要求4所述的储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法，其特征在于：所述的储能参与电力系统快速调频的储能能量容量优化模型P₂，如下所示：

式中，t_d是频率跌落阶段的总时长，分别为储能能量容量优化模型中电力系统状态变量的下限、上限约束。