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》

cw d c u t , i 为弃风惩罚系数;

P s p h c , i t 和P s p h d , i t 分别为 抽蓄充、 放电功率;

P s g b c , i t 和P s g b d , i t 分别为电池充、 放 电功率;

c p h m 和c g b m 分别为抽蓄和电池的单位充放 电量运维费用;

P s t h , i t 为火电出力;

c t h , i 为火电的单 位发电量成本. 2.

2 约束条件 选取系统运行中所关注地区负荷最大、 所关注 断面潮流最重的运行工况作为故障前基态工况, 通 过上标b标识, 考虑关注断面可能发生的各种故障. 2. 2.

1 电力系统运行约束[

2 0] 电力系统运行约束如下: P s t h , i t +P s p h , i t +P s g b , i t -( P s d , i t -P s c l , i t) =∑ j Ml , i j P s l , j t (

9 ) P s l , j t =∑ i Sj i[ P s t h , i t+P s p h , i t+P s g b , i t-( P s d , i t-P s c l , i t) ] (

1 0 ) -Pl m a x , j≤P s l , j t≤Pl m a x , j (

1 1 ) ∑ i ( P s t h U, i t +P s p h , i t +P s g b , i t)≥ ( 1+α) ∑ i ( P s d , i t -P s c l , i t) (

1 2 ) ∑ i ( P s t h D, i t +P s p h , i t +P s g b , i t)≤ ( 1-α) ∑ i ( P s d , i t -P s c l , i t) (

1 3 ) 式中: j 为线路编号;

P s p h , i t 和P s g b , i t 分别为抽蓄和电 池整体注入电网的功 率;

P s d , i t 为负荷需求量;

P s l , j t 为第j 条线路上的潮流;

P s t h U, i t 和P s t h D, i t 分别为发 电机在爬坡限制下实际出力上、 下限;

Ml , i j 为节点 关联矩阵第i行第j 列的元素;

Sj i 为由直流潮流模 型推导得到的灵敏度矩阵的第j 行第i 列的元素;

Pl m a x , j 为线路允许的潮流上限, 有短时值与长时值 两种;

α 为备用率.式(

9 ) 为节点功率平衡约束;

Pl , j 需满足潮流约束式(

1 0) 和式(

1 1) ;

式(

1 2) 与式(

1 3) 为旋转备用约束. 需要说明的是, 考虑到储能在一定的控制方式 下能够提供类似同步发电机的虚拟惯量, 当储能容 量足够大时, 可保证系统故障后暂态的频率安全[

2 1] .因此, 本文模型中不考虑故障后暂态频率变 化过程, 仅考虑稳态下的功率平衡问题. 2. 2.

2 机组运行约束 火电机组运行约束如下: Pt h m i n , i≤P s t h D, i t≤P s t h , i t≤P s t h U, i t≤Pt h m a x , i (

1 4 ) P s t h U, i t≤P s t h , i( t-1 )+ rU, i Pt h m a x , iΔ T (

1 5 ) P s t h D, i t≥P s t h , i( t-1 )- rD, i Pt h m a x , iΔ T (

1 6 ) 式中: Pt h m a x , i 和Pt h m i n , i 分别为发电机技术出力上、 下限;

rU, i 和rD, i 分别为火电机组上、 下爬坡速率. 式(

1 4 ) 为火电出力范围约束;

式(

1 5) 与式(

1 6) 为发电机爬坡约束. 2. 2.

3 储能配置与运行约束[

2 2 ]

1 ) 储能配置约束 np h , i =∑ K i k Ip h g , i k (

1 7 ) ng b , i =∑ Hi h=1

2 h-

1 xg b , i h ng b , i ≤ Ng b , i (

1 8 ) Ep h r , i ≤Ep h r m a x , i Eg b r , i ≤Eg b r m a x , i (

1 9 ) 式中: Ki 为第i个节点处最大允许建设的抽水机组 台数;

k 为抽水机的编号;

Ip h g , i k 为0 - 1变量, 代表第 i个节点处第k 台机组是否建设;

Ng b , i 为第i 个节 点处最大允许配置电池单元个数;

Hi 为Ng b , i 用二 进制数表达时的总位数;

h 为二进制数位的编号;

xg b , i h 为0 - 1变量, 代表第i 个节点处配置电池单元 个数的第h ........