[發明專利]壓縮空氣儲能系統的未來電網演化模型的生成方法及裝置

有效

• 申請號: 201711279290.8
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107862160B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 梅生偉;盧強;陳來軍;薛小代
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種壓縮空氣儲能系統的未來電網演化模型的生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集收集電網數據，并生成傳輸功率分布因子矩陣和電網的拓撲結構；

通過多時間段的生產模擬對電源、儲能設備以及需求側管理進行建模，所述通過多時間段的生產模擬對電源、儲能設備以及需求側管理進行建模，包括：

潮流和線路容量約束條件：

-F≤H(A_gg(t)+A_ll(t))≤F，

其中，F為支路容量組成的列向量，H為傳輸功率分布因子的矩陣，A_gg(t)為節點的發電功率，A_ll(t)為節點負荷功率；

發電模型，其包括最小啟動時間約束、最小停機時間約束和機組的爬坡約束；

旋轉備用：

其中，是時間斷面t上分區K所需要的最小旋轉備用量，r_i，i∈K是分區K中各機組貢獻的旋轉備用量；

清潔能源；

儲能設備：

其中，c_i(t)為充電功率，di(t)為放電功率，為儲能設備i的充電效率，放電效率為和分別為設備的儲能下限和儲能上限，C_i(0)為設備的初始儲能；

負荷模型和需求側管理，包括負荷節點處的約束和需求側管理約束；

目標函數：

C＝C_fuel+C_start+P₁C_rigid+P₂C_flexible，

其中，P₁和P₂為懲罰因子，P₁P₂＞＞0，C_fuel為燃料成本，C_start為啟停費用；P₁C_rigid是“剛性”負荷被切除造成的懲罰項，P₂C_flexible是“柔性”負荷的總量不能被滿足造成的懲罰項；以及

通過靈敏度引導構建電網生長演化模型。

2.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統的未來電網演化模型的生成方法，其特征在于，所述生成傳輸功率分布因子矩陣和電網的拓撲結構，進一步包括：

構建目標電網的拓撲圖，確定電網中的發電機節點、負荷節點和各線路的參數；

確定電網中所述傳輸功率分布因子的矩陣H，所述矩陣H的表達式為：

H＝B′B^-1＝DC[C^TDC]^-1，

其中，B為可逆的電網導納矩陣，C為劃去參考節點的節點-支路關聯矩陣，D＝diag(y₁,…,y_l)，y_i為支路導納。

3.根據權利要求1所述的壓縮空氣儲能系統的未來電網演化模型的生成方法，其特征在于，所述通過靈敏度引導構建電網生長演化模型，進一步包括：

從電網中所有可能的兩點間連線中篩選出滿足預設條件的候選支路，并且求出每條支路的靈敏度，并將所述靈敏度大于預設閾值的支路選入候選支路集；

對所述候選支路集進行基本搜索，獲取網絡生長演化的最優解。

4.根據權利要求3所述的壓縮空氣儲能系統的未來電網演化模型的生成方法，其特征在于，所述靈敏度為

其中，λ為新增導納，F_l為線路容量，π_l(t)為節點l的價格；

并且，獲取所述網絡生長演化的最優解時，目標函數f(x)為：

其中，Z(x)是年運行成本，c_i是支路i的建設成本，A是折合年限，x_i表示在x的基礎上新建線路i所導致的目標函數的下降量的預判值。