[發明專利]一種改善交直流混合電力系統特性的儲能規劃方法

有效

• 申請號: 202010589194.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111668885B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 程鑫;周姝燦;李震;郭子暄;林勇;龔賢夫;陳雷
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司
• 主分類號: H02J4/00
• 分類號: H02J4/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

本申請提供了一種改善交直流混合電力系統特性的儲能規劃方法，包括：針對單饋入直流系統，測算基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量；基于所述緊急有功功率支撐的儲能配置容量測算結果進行基于動態無功補償的電網側儲能布點及容量優化；得到各條直流線路的儲能配置容量優化結果；基于所述各條直流線路的儲能配置容量優化結果對多饋入直流系統的儲能配置容量進行綜合測算，得到改善交直流混合運行系統故障恢復特性的最優儲能配置范圍。本發明能夠合理配置儲能容量，改善交直流混合電力系統的故障恢復特性，提高系統穩定運行能力，兼顧電力系統的調峰調頻、新能源消納等其他系統需求，為區域電網的電網側儲能規劃與預期發展規模提供理論與數據支撐。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，具體涉及一種改善交直流混合電力系統特性的儲能規劃方法。

背景技術

隨著國內高壓直流輸電技術的不斷發展與直流輸電工程的持續推進，交直流混合電力系統對系統的穩定運行提出了新的挑戰。尤其在多饋入直流的交流電力系統中，兩者在運行過程中相互影響的表現更為明顯。例如，交流側線路故障可能引起多條直流線路同時換相失敗甚至造成直流閉鎖，而直流換相失敗可能反過來引起交流系統暫態電壓失穩、多條直流閉鎖引起的交流系統大額功率缺失則可能導致交流系統頻率失穩。

改善交直流電力系統混合運行特性的現有技術主要為有功支撐方案與無功補償方案。有功支撐方面，主要采取切負荷、本地電源支撐、向交流輸電通道轉移功率等方式降低因直流閉鎖而造成大功率有功缺額對系統穩定的影響，但隨著直流饋入數量與容量規模的增加，直流閉鎖對交流系統有功支撐的壓力降大幅度增加、系統失穩風險進一步提升。在無功補償方面，目前主要采用調相機、靜止無功補償器(Static Var Compersator,SVC)、靜止同步補償器(Static Synchronons Compensator,STATCOM)等裝置進行動態無功補償。

然而一部分現有技術方案難以滿足直流故障后對于系統有功和無功的大量需求，難以對系統頻率跌落起到有效的抑制；一部分現有技術方案沒有考慮到多種收益之間存在不同程度的重疊，有許多隱形收益難以準確量化計算，并且從目前的儲能成本來看，以經濟效益為目標的儲能配置容量難以滿足交直流混合運行電力系統的實際需求；還有一部分現有技術方案采用批量切除負荷的方式以平衡直流閉鎖后的系統功率，雖然在原有切負荷的基礎上提出了精確切除控制策略，減少了不必要的負荷切除量，但該現有技術方案依然需要在直流閉鎖后停止對部分負荷供電，降低了用戶的供電可靠性。因此從整體來看，現有技術尚未形成有效的兼顧有功支撐與無功補償的交直流電力系統故障運行特性改善措施。

發明內容

本發明旨在提供一種改善交直流混合電力系統特性的儲能規劃方法，合理配置儲能容量，有效改善交直流混合電力系統的故障恢復特性，提高系統穩定運行能力，兼顧電力系統的調峰調頻、新能源消納等其他系統需求，同時為區域電網的電網側儲能規劃與預期發展規模提供關鍵理論與數據支撐。

基于此，本發明提供了一種改善交直流混合電力系統特性的儲能規劃方法，包括：

針對單饋入直流系統，測算基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量；根據所述基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量測算結果進行基于動態無功補償的電網側儲能布點及容量優化，得到直流線路的儲能配置容量優化結果；

根據各條直流線路的儲能配置容量優化結果對多饋入直流系統的儲能配置容量進行綜合測算，得到改善交直流混合運行系統故障恢復特性的最優儲能配置范圍。

優選地，所述測算基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量，包括：

計算基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量；

根據所述基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量的計算結果，對電網側儲能容量進行仿真測定，得到直流閉鎖故障下最佳的儲能容量。

優選地，所述計算基于緊急有功功率支撐的儲能配置容量，包括：