[发明专利]一种改善交直流混合电力系统特性的储能规划方法

说明书

本申请提供了一种改善交直流混合电力系统特性的储能规划方法，包括：针对单馈入直流系统，测算基于紧急有功功率支撑的储能配置容量；基于所述紧急有功功率支撑的储能配置容量测算结果进行基于动态无功补偿的电网侧储能布点及容量优化；得到各条直流线路的储能配置容量优化结果；基于所述各条直流线路的储能配置容量优化结果对多馈入直流系统的储能配置容量进行综合测算，得到改善交直流混合运行系统故障恢复特性的最优储能配置范围。本发明能够合理配置储能容量，改善交直流混合电力系统的故障恢复特性，提高系统稳定运行能力，兼顾电力系统的调峰调频、新能源消纳等其他系统需求，为区域电网的电网侧储能规划与预期发展规模提供理论与数据支撑。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种改善交直流混合电力系统特性的储能规划方法。

背景技术

随着国内高压直流输电技术的不断发展与直流输电工程的持续推进，交直流混合电力系统对系统的稳定运行提出了新的挑战。尤其在多馈入直流的交流电力系统中，两者在运行过程中相互影响的表现更为明显。例如，交流侧线路故障可能引起多条直流线路同时换相失败甚至造成直流闭锁，而直流换相失败可能反过来引起交流系统暂态电压失稳、多条直流闭锁引起的交流系统大额功率缺失则可能导致交流系统频率失稳。

改善交直流电力系统混合运行特性的现有技术主要为有功支撑方案与无功补偿方案。有功支撑方面，主要采取切负荷、本地电源支撑、向交流输电通道转移功率等方式降低因直流闭锁而造成大功率有功缺额对系统稳定的影响，但随着直流馈入数量与容量规模的增加，直流闭锁对交流系统有功支撑的压力降大幅度增加、系统失稳风险进一步提升。在无功补偿方面，目前主要采用调相机、静止无功补偿器(Static Var Compersator,SVC)、静止同步补偿器(Static Synchronons Compensator,STATCOM)等装置进行动态无功补偿。

然而一部分现有技术方案难以满足直流故障后对于系统有功和无功的大量需求，难以对系统频率跌落起到有效的抑制；一部分现有技术方案没有考虑到多种收益之间存在不同程度的重叠，有许多隐形收益难以准确量化计算，并且从目前的储能成本来看，以经济效益为目标的储能配置容量难以满足交直流混合运行电力系统的实际需求；还有一部分现有技术方案采用批量切除负荷的方式以平衡直流闭锁后的系统功率，虽然在原有切负荷的基础上提出了精确切除控制策略，减少了不必要的负荷切除量，但该现有技术方案依然需要在直流闭锁后停止对部分负荷供电，降低了用户的供电可靠性。因此从整体来看，现有技术尚未形成有效的兼顾有功支撑与无功补偿的交直流电力系统故障运行特性改善措施。

发明内容

本发明旨在提供一种改善交直流混合电力系统特性的储能规划方法，合理配置储能容量，有效改善交直流混合电力系统的故障恢复特性，提高系统稳定运行能力，兼顾电力系统的调峰调频、新能源消纳等其他系统需求，同时为区域电网的电网侧储能规划与预期发展规模提供关键理论与数据支撑。

基于此，本发明提供了一种改善交直流混合电力系统特性的储能规划方法，包括：

针对单馈入直流系统，测算基于紧急有功功率支撑的储能配置容量；根据所述基于紧急有功功率支撑的储能配置容量测算结果进行基于动态无功补偿的电网侧储能布点及容量优化，得到直流线路的储能配置容量优化结果；

根据各条直流线路的储能配置容量优化结果对多馈入直流系统的储能配置容量进行综合测算，得到改善交直流混合运行系统故障恢复特性的最优储能配置范围。

优选地，所述测算基于紧急有功功率支撑的储能配置容量，包括：

计算基于紧急有功功率支撑的储能配置容量；

根据所述基于紧急有功功率支撑的储能配置容量的计算结果，对电网侧储能容量进行仿真测定，得到直流闭锁故障下最佳的储能容量。

优选地，所述计算基于紧急有功功率支撑的储能配置容量，包括：