[发明专利]一种基于局部暂态电压稳定和无功响应的储能选址方法

说明书

本发明公开了一种基于局部暂态电压稳定和无功响应的储能选址方法，其特征在于，确定受端电网的重负荷区域，搜索故障找到受端电网电压薄弱节点；对受端电网电压薄弱节点的等值负荷进行分解，推导备选储能地点功率变化与电压稳定薄弱节点稳定指标之间的耦合关系，建立储能地址对电压稳定影响和储能动态无功响应两个量化指标，得出储能选址综合效果量化指标，对储能地点进行配置，当储能出力时使局部系统的电压稳定性得到改善，防止电压失稳。

技术领域

本发明涉及一种基于局部暂态电压稳定和无功响应的储能选址方法，属于电力系统技术领域。

背景技术

随着国民经济的高速增长，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网中负荷中心的容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍。受端电网通过接受外部及远方电源输入的有功电力和电能，实现供需平衡。随着外供电源比例不断增大，受端电网网内开机逐渐减小，电力系统受到扰动的暂态及动态过程中系统无功不足，母线电压无法保持稳定，易造成系统电压失稳或电压崩溃，导致电力系统局部负荷丧失甚至继而造成近区机组功角失稳，因此，受端电网在小开机、大负荷运行方式下电压稳定问题突出。

储能电站作为一种优质的调压资源，可以利用并网变流器剩余容量进行无功补偿调节，有效辅助电网的快速调压。分布式储能系统容量较小，具有分散性、快速响应和高效率的特点，可有效平抑负荷波，从而提升电压质量，可对维持配电网功率平衡和安全可靠运行提供有力支持。分布式储能系统的接入位置直接影响配电网的电压质量及运行的经济性，因此，合理配置分布式储能成为亟待研究的问题。

目前的储能选址主要考虑到建设和运行时的各项经济性指标，例如投资成本、维护成本、环境污染成本和可靠性成本等，然而这类方法效率较低，结果易陷入局部最优，在实际应用中可操作性不强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于局部暂态电压稳定和无功响应的储能选址方法。首先确定受端电网的重负荷区域，搜索严重故障，找到相关薄弱节点，对薄弱节点的等值负荷进行分解，推导了备选储能地点功率变化与电压稳定薄弱节点稳定指标之间的耦合关系，建立了储能地址对电压稳定影响和储能动态无功响应两个量化指标，得出储能选址综合效果量化指标，对储能地点进行配置，当储能出力时能使局部系统的电压稳定性得到有效改善，达到防止电压失稳的作用。

为达到上述目的，本发明提供一种基于局部暂态电压稳定和无功响应的储能选址方法，确定受端电网的重负荷区域，搜索故障找到受端电网电压稳定薄弱节点；

对受端电网电压稳定薄弱节点的等值负荷进行分解，推导备选储能地点功率变化与受端电网电压稳定薄弱节点稳定指标之间的耦合关系，建立储能地址对受端电网电压稳定影响和储能动态无功响应两个量化指标，得出储能选址综合效果量化指标，对储能地点进行配置，当储能出力时使局部系统的电压稳定性得到改善，防止受端电网电压失稳。

优先地，确定受端电网的重负荷区域，搜索故障找到受端电网电压稳定薄弱节点i，包括以下步骤：

对受端电网各电压等级母线变压器下网功率和受端电网各电压等级线路有功功率计算统计，确定受端电网的重负荷区域；

对重负荷区域内各线路进行N-1故障暂态稳定计算，采用二分法确定电压临近稳定的线路故障，即受端电网电压薄弱节点i：

赋值初始故障发生时刻t₀，赋值故障切除时间t_c0，若重负荷区域内所有输电线路N-1故障后受端电网不发生电压失稳，则逐步增加t_c0直至重负荷区域内有多于一条输电线路在短路故障后发生电压失稳，否则t_c0值不变；