[發明專利]一種分布式發電與儲能裝置的功率動態聚合的方法和系統

有效

• 申請號: 201910544177.0
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110323779B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李相俊;李文啟;張天慶;惠東;饒宇飛;賈學翠;修曉青;王驊;楊水麗;全慧
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網河南省電力公司電力科學研究院;國網河南省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/46;H02J3/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

1.一種分布式發電與儲能裝置的功率動態聚合的方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、對目標電力系統進行建模，確定目標電力系統的拓撲結構和線路阻抗參數；

步驟2、根據目標電力系統的拓撲結構和線路阻抗參數確定目標電力系統參考節點的B₀矩陣，并基于目標電力系統參考節點的B₀矩陣確定接入目標電力系統的全部發電裝置和儲能裝置節點中，除參考節點以外的節點相對于系統全部支路的功率轉移分布因子，其中：

所述發電裝置是指不具備儲能特性的發電裝置；

當接入目標電力系統的全部發電裝置節點為n+1個時，設參考節點為n+1個，則所述B₀矩陣為不包括參考節點的n×n階矩陣，其元素分別為：

式中，x_ij為第i個節點與第j個節點之間的支路的導納，B₀(i，i)為自導納，B₀(i，j)為互導納，1≤i≤n，1≤j≤n+1；

基于目標電力系統參考節點的B₀矩陣確定B₀矩陣的逆矩陣X；

根據所述B₀矩陣的逆矩陣X確定接入目標電力系統的全部發電裝置和儲能裝置節點中，除參考節點以外的節點相對于系統全部支路的功率轉移分布因子，其計算公式為：

式中，是節點i對電力系統第k條支路的功率轉移分布因子；

X是B₀矩陣的逆矩陣；

x_k是第k條支路的阻抗；

M_k是第k條支路的節點-支路關聯矢量，矢量為n×1階矩陣，矩陣的行數等于電力系統除參考節點以外的全部接入節點的數目，矩陣中元素M(i，1)的值根據所述第k條支路潮流方向取值，當第k條支路的潮流方向為到達節點i時，M(i，1)為-1，當第k條支路的潮流方向為從節點i出發時，M(i，1)為1，當第k條支路的潮流不經過節點i時，M(i，1)為0，矩陣中除元素M(i，1)外的其他元素的值為0；

e_i為n×1階矩陣，矩陣的行數等于電力系統除參考節點以外的全部接入節點的數目，矩陣中元素e(i，1)的值為1，其他元素的值為0；

步驟3、實時分析目標電力系統功率需求，計算目標電力系統總潮流聚合目標并計算目標電力系統各支路潮流調控目標量；

步驟4、根據儲能裝置的分布位置和運行狀態，確定儲能裝置的輸出總功率，所述運行狀態包括儲能裝置的荷電狀態和功率；

步驟5、以系統安全和保證系統電能質量為約束條件，按照儲能裝置優先出力的原則，根據目標電力系統各支路潮流調控目標量和所述除參考節點以外的節點相對于目標電力系統全部支路的功率轉移分布因子確定接入目標電力系統的發電裝置和儲能裝置的功率聚合值，并按照發電裝置和儲能裝置的功率聚合值對目標電力系統進行功率輸出。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述實時分析目標電力系統功率需求，計算目標電力系統總潮流聚合目標并計算目標電力系統各支路潮流調控目標量是指根據目標電力系統負荷增加量、系統頻率和功率角的變化確定目標電力系統總潮流聚合目標和各支路潮流調控目標量。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述以系統安全和保證系統電能質量為約束條件，按照儲能裝置優先出力的原則，根據目標電力系統各支路潮流調控目標量和所述除參考節點以外的節點相對于目標電力系統全部支路的功率轉移分布因子確定接入目標電力系統的發電裝置和儲能裝置的功率聚合值，其計算公式為：

式中，P_t為t時刻目標電力系統總潮流聚合目標，為節點i對系統第k條支路的功率轉移分布因子，△P_i^k為第i個發電裝置對系統第k條支路的功率輸出值，其中，目標電力系統每條支路的總聚合值滿足該支路潮流調控目標量。