[发明专利]一种基于电力系统暂态稳定的储能规划方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于电力系统暂态稳定的储能规划方法及系统，将储能接入位置、发电机出力、节点电压幅值和相角作为优化变量，输入预先构建的暂态稳定风险缓解模型；根据暂态稳定风险缓解模型的目标函数和约束条件，确定最优配置方案；其中，暂态稳定风险缓解模型基于最小化储能与发电机的出力成本和预先定义的暂态稳定风险指标进行构建；暂态稳定风险指标根据不确定性场景的故障严重度和故障发生概率进行制定。

技术领域

本发明涉及一种方法及系统，具体涉及一种基于电力系统暂态稳定的储能规划方法及系统。

背景技术

近年来，随着高压交直流输电系统的广泛应用，使得电力系统运行点被推向稳点边界，进而可能导致连锁故障和大规模停电。因此，用于有效量化交直流电力系统稳定程度的风险指标非常需要，继而基于该风险指标可实现计及安全及经济的预防控制。

基于风险的暂稳指标主要考虑故障发生概率和预想故障的严重程度，已经被广泛应用于电力系统安全评估和预防控制。现已有学者提出考虑故障概率和失稳影响的基于风险的安全指标，另外地，一种线性化技术被用于计算基于风险的动态安全指标。然而，大多数暂态稳定风险研究并未考虑直流系统接入。

除发电机调度，近年来储能用于改善暂态稳定的研究得到广泛关注。目前主要的研究重点在于利用储能的快速功率响应能力，构建各种控制器，在故障发生时快速平抑功率波动，提供系统阻尼，从而紧急控制系统不发生暂态失稳。例如，有研究采用超导储能，构建模糊逻辑控制器稳定系统；亦有学者对比研究了飞轮储能、电池储能系统和静止同步补偿器应用于不同故障场景下的稳定效果。

这些研究主要将储能应用于紧急控制，而在考虑经济性、安全性的电力系统规划调度、预防控制方面鲜有研究。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种基于电力系统暂态稳定的储能规划方法及系统，用于验证交直流混联系统预防控制的可行性，为日前考虑暂态稳定性约束的经济调度研究提供有力支撑。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于电力系统暂态稳定的储能规划方法，所述方法包括：

将储能接入位置、发电机出力、节点电压幅值和相角作为优化变量，输入预先构

建的暂态稳定风险缓解模型；

根据所述暂态稳定风险缓解模型的目标函数和约束条件，确定最优配置方案；

所述暂态稳定风险缓解模型基于最小化储能与发电机的出力成本和预先定义的暂态稳定风险指标进行构建；

所述暂态稳定风险指标根据不确定性场景的故障严重度和故障发生概率进行制定。

优选的，所述不确定性场景的构建包括：

对影响暂态稳定性的随机因素进行数值扰动，确定所述随机因素的不确定性；

结合各随机因素的不确定性和预先建立的历史故障数据概率模型，获得不确定性场景；

所述影响暂态稳定性的随机因素包括：发电机出力、负荷水平和故障切除时间；

所述预先建立的历史故障数据概率模型包括：故障类型、故障地点和故障发生概率。

进一步地，通过下式确定发电机出力的不确定性：

L＝L_min+{r_j*m}×(L_max-L_min),L∈Ω_m×1

式中，{r_j*m}为佳点集抽样因子，m为不确定场景数目，L_min和L_max分别为负荷水平的最低值和最高值。