PDF《应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法》

1 2] , 同 时也少有文献考虑通过配置储能来同时解决这两个 问题. 本文从电网安全可靠运行的角度出发, 提出一 种应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配 置方法.该方法首先考虑各发电单元响应时间, 优 化配置功率型储能缓解线路短时拥塞;

同时考虑重 要负荷供电需求指标, 协调优化配置能量型储 能. 在保证检修期间线路潮流不越限和重要负荷供电需 求的前提下, 考虑储能投资的经济性, 优化不同类型 储能的容量与能量配置, 使复合储能整体投资与运 行惩罚、 运行成本的加权和最小.最后, 结合实际电 力系统算例, 对本文提出的复合储能配置方法进行 仿真验证, 深入分析复合储能优化配置的相关原理, 为区域电网储能规划提供一定参考.

5 2 第4 3卷第8期2019年4月2 5日Vol.43N o . 8A p r .

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1 1 区域电网线路故障及供电恢复 区域电力系统发生线路故障后到检修结束, 短 时潮流变化与发电单元动作流程如图1所示. 图1 区域电网线路故障后供电恢复流程 F i g .

1 P r o c e s so fp o w e r s u p p l yr e s t o r a t i o na f t e r r e g i o n a l l i n e f a u l t 1.

1 短时紧急潮流疏散过程 线路发生故障后, 网架拓扑改 变, 潮流重新分配, 易发生潮流紧急越限事件.一般而言, 允许越限 潮流控制值设定越大, 相应的允许潮流越限时间越 短.根据文献[

1 3 ] 所述, 线路热稳定限额如果按照 1. 2倍控制, 可允许3

0 m i n以内的短时过载;

而按 照1. 5倍左右控制, 则允许1m i n时间内消除过载. 需要说明的是, 若能合理地调整越限潮流控制值与 相应的允许越限时间, 如提高越限后较短时间内潮 流控制值的阶梯式控制值设定, 将有可能减少功率 型储能的配置容量, 但由于控制值的设定不影响本 文所提出的储能配置模型结构, 故本文在此进行简 化处理, 直接设定控制值为1. 2倍, 允许越限时间不 超过3 0m i n . 因此, 首先判断在故障后是否有线路潮流达到 输送容量的1. 2倍或出现系统解列, 若出现线路潮 流紧急越限或系统解列事件, 此时火电机组短时间 内无法充分调整出力[

1 4 ] , 为保证系统安全, 将通过 切机切负荷等措施缓解线路潮流越限或系统功率不 平衡;

或配置储能作为故障后短时间内的功率支撑, 避免切机切负荷.之后调整机组出力, 缓解线路潮 流越限或系统解列所造成的功率不平衡. 1.

2 线路检修期间负荷供电及恢复 若区域内发电机组容量充足, 调整发电机组出 力后一般可完全缓解线路潮流越限或系统解列所造 成的功率不平衡, 恢复负荷供电.但往往线路故障 后, 由于输送容量限制, 区域内电源不足, 无法满足 负荷供电需求.若优化配置一定量的储能, 则可在 整个故障检修期间对重要负荷供电.线路完成检修 后, 恢复区域内所有负荷供电.

2 应对供电线路故障的复合储能优化配置 2.

1 优化目标 随着储能成本的逐渐下降[

1 5 ] , 在电力系统中配 置储能已成为一种趋势.现有文献中, 配置储能的 思路主要有两种: 一种侧重于通过配置储能, 实现储 能经济价值的增值, 获得最大的总体收益[

1 6] ;

另一 种则是通过配置储能满足电力系统运行需求, 通常 以储能配置容量最小或储能投资成本或系统运行成 本最小为目标[