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 7 -

1 8] .本文从电网安全可靠运行的角 度出发, 对复合储能电站进行配置, 在保证电网运行 安全性与重要负荷供电可靠性的前提下, 考虑实际 系统运行的经济性. 对于故障后功率平衡问题, 最经济的手段是调 整火电出力;

若调整火电出力无法满足要求, 则采用 储能充放电、 弃风、 切机或切除一般负荷等措施;

在 这些方法均无法满足要求的情况下, 才考虑在规划 时投资更多储能解决问题.因此, 本文所构建目标 函数C 如式(

1 ) 所示, 即要求储能投资成本、 故障后 运行惩罚成本、 火电运行成本的加权和最小.目标 函数通过权重系数法分为三个层次[

1 9 ] , 权重系数越 大, 运行模拟时优先级越低: ①储能投资, 本文中功 率型与能量型储能分别以电池储能和抽水蓄能( 以 下简称抽蓄) 为例, 故储能投资包含电池储能投资 Cg b 和抽蓄投资Cp h, 系数为1;

②运行惩罚性元素, 包含储能全寿命周期内的期望失负荷价值 CVO L L、 切机惩罚Ct h c u t、 弃风惩罚 Cw d c u t 和储能运行维护成 本CE S m , 系数为0. 1;

③火电机组运行成本, 即Ct h, 系数为0.

0 0 1.权重系数选取并不唯一, 但需保证 体现三类措施的使用优先级.本文目标函数虽然换 算成储能投资与运行成本加权和最小, 但可以看到 储能投资的系数远高于其他项的系数, 故目标函数 本质上是以最小的复合储能投资解决电网线路故障 后潮流越限和重要负荷供电两方面的问题.式( 2) 至式(

8 ) 分别为抽蓄投资、 电池投资、 储能全寿命周 期内系统故障下期望失负荷价值、 切机惩罚、 弃风惩 罚、 储能运行维护成本和火电运行成本的计算方式.

6 2

2 0

1 9,

4 3 (

8 ) ・面向电网需求的储能系统规划、 运行与调控关键技术・ h t t p : / / ww w. a e p s - i n f o . c o m C=( Cp h+Cg b) +

1 0 -1 ( CVO L L+Ct h c u t+Cw d c u t+CE S m) +1

0 -3 Ct h (

1 ) Cp h =∑ i ( c p h g pp h np h , i +c p h e Ep h r , i) (

2 ) Cg b =∑ i ( c g b p pg b ng b , i +c g b e Eg b r , i) (

3 ) CVO L L =Tl i f e f∑ s ps∑ i ∑ t kc l , i P s c l , i tΔ T (

4 ) Ct h c u t =Tl i f e f∑ s ps∑ i ∑ t c t h c u t , i P s t h c u t , i tΔ T (

5 ) Cw d c u t =Tl i f e f∑ s ps∑ i ∑ t cw d c u t , i P s w d c u t , i tΔ T (

6 ) CE S m =Tl i f e f∑ s ps∑ i ∑ t [ c p h m( P s p h c , i t + P s p h d , i t) Δ T +c g bm( P s g b c , i t +P s g b d , i t) Δ T] (

7 ) Ct h =Tl i f e f∑ s ps∑ i ∑ t c t h , i P s t h , i tΔ T (

8 ) 式中: i为节点编号;

t 为时段编号;

s 为故障工况编 号;

Tl i f e 为储能电站的全寿命周期;

f 为每年发生故 障的频率;

ps 为每次故障中第s 种故障工况发生的 概率;

Δ T 为时段长度;

np h , i 和Ep h r , i 分别为抽蓄电 站的抽水机 配置台数和水库建设库容;

c p h g 和c p h e 分别为抽水机的单位功率成本与水库的单位库容成 本;

pp h 为给定的抽水机的额定功率;

ng b , i 和Eg b r , i 分别为电池电站的电池单元配置个数和电池配置容 量;

c g b p 和c g b e 分别为电池的单位功率成本和单位 能量成本;

pg b 为每个电池单元的额定功率;

P s c l , i t 为 切负荷功率;

kc l , i 为给定的负荷价值系数;

P s t h c u t , i t 为 切机功率;

c t h c u t , i 为切机惩罚系数;

P s w d c u t , i t 为弃风功 率;