[发明专利]电力系统储能配置方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种电力系统储能配置方法，其特征在于，所述方法包括：

建立储能配置模型，所述储能配置模型包括成本目标函数和约束条件；所述成本目标函数包括储能节点总成本和扩建线路成本；所述约束条件包括潮流等式约束、同步发电机组装机功率约束、储能节点装机功率约束、线路负载约束和频率约束；

建立电力系统频率偏差、同步发电机组切机功率与储能节点装机功率之间的关系，得到频率偏差-切机功率-装机功率关系；

获取电力系统中各台同步发电机组的切机功率；

根据各个同步发电机组的切机功率、所述频率约束和所述频率偏差-切机功率-装机功率关系，计算所述电力系统中每一个同步发电机组切机时维持系统频率稳定的最小储能功率；

将所述电力系统中每一个同步发电机组切机时维持系统频率稳定的最小储能功率代入所述储能配置模型，求解满足所述约束条件的储能配置方案，选择使所述成本目标函数最小的储能配置方案作为最终选定的储能配置方案；所述储能配置方案包括储能节点分布、储能节点装机功率以及输电线扩建方案；

其中，所述同步发电机组装机功率约束是指同步发电机组的初始有功功率与同步发电机组增发的有功功率之和不超过同步发电机组的装机功率；所述储能节点装机功率约束是指储能节点的增发有功功率不超过储能节点的装机功率；所述线路负载约束是指电力系统中各支路的功率不超过电力系统所允许的最大功率；

所述潮流等式约束包括：

其中，A为系统的节点支路关联矩阵；P^k为同步发电机组k切机时系统支路功率列向量；为同步发电机组k切机时节点注入有功功率列向量；为同步发电机组k切机时发电机有功功率列向量；为同步发电机组k切机时除同步发电机组k外，其他同步发电机组增发有功功率列向量；为同步发电机组k切机时储能节点增发有功功率列向量；P_L0为节点有功负荷需求列向量；为同步发电机组k切机时节点负荷变化量列向量；

所述频率约束包括：

其中，Δf^k为同步发电机组k切机时系统频率偏差的最大值；为同步发电机组k切机时储能节点i增发的有功功率；Δf_maxset为系统允许的最大频率偏差；

所述建立电力系统频率偏差、同步发电机组切机功率与储能节点装机功率之间的关系，得到频率偏差-切机功率-装机功率关系包括：

基于下垂控制方式，确定储能节点增发有功功率、储能节点装机功率与电力系统频率偏差的关系；

基于同步发电机组一阶简化模型，确定同步发电机组增发有功功率、同步发电机组初始有功功率与电力系统频率偏差的关系；

基于同步发电机组经典摇摆方程构建系统故障时频率偏差、储能节点增发有功功率、同步发电机组增发有功功率、同步发电机组切机功率之间的初始关系模型；

将得到的所述储能节点增发有功功率、储能节点装机功率与电力系统频率偏差的关系、所述同步发电机组增发有功功率、同步发电机组初始有功功率与电力系统频率偏差的关系代入所述初始关系模型中，得到同步发电机组切机时，电力系统频率偏差、同步发电机组切机功率与储能节点装机功率的关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能节点总成本包括储能节点的功率成本和储能节点的容量成本；所述扩建线路成本包括扩建线路单位长度成本与扩建线路总长度的乘积。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步发电机组装机功率约束包括：

其中，P_Gl0为同步发电机组l初始有功功率；为同步发电机组k切机时同步发电机组l增发的有功功率；P_Gl,max为系统设定同步发电机组l的装机功率；

所述储能节点装机功率约束包括：

其中，为同步发电机组k切机时储能节点i的增发有功功率；P_Ei为储能节点i的装机功率；

所述线路负载约束包括：

其中，j为输电线支路编号；为同步发电机组k切机时支路j的有功功率；P_j,maxset为系统允许支路j传输有功功率的上限值；为支路j扩建数量。