系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法和装置，通过建立储能系统仿真模型，设定已知条件，并将储能电站并网点设置在储能系统仿真模型的不同节点上，并设置不同的储能容量，求解系统机电振荡阻尼比；比较不同储能电站并网点和不同发电机组出力功率下的系统机电振荡阻尼比的值，确定最优储能并网点及最优储能容量。从小干扰角度分析储能容量的角度对储能并网点的设置位置和储能容量进行确定，可以为实际电网的布置提供指导。

The method and device of optimal energy storage network configuration under the stable boundary of small interference

【技术实现步骤摘要】
系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法和装置
本申请属于储能方式分析
，尤其是涉及一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法和装置。
技术介绍
近年来我国能源需求增长强劲，能源生产和消费面临转型。国家发改委、能源局联合印发《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》中提出，到2020年全面启动能源革命体系布局，推动化石能源清洁化，2021年至2030年，非化石能源占能源消费总量比重达到20％左右，到2050年，非化石能源占比超过一半。大规模利用清洁能源发电将是未来新一代电力系统的主要方向。电力能源结构变化对电网安全性、适应性、资源优化配置能力提出挑战。储能系统可以实现与可再生能源发电机组互补，保证其能够在较大的功率范围内工作，在并网和孤岛模式下维持系统的高效、稳定运行，减缓可再生能源间歇输出所引起的功率波动。此外，电力系统互联规模扩大，电磁阻尼不足造成低频振荡问题日益严重。储能灵活实现有功和无功功率快速解耦控制，可以作为一类瞬时响应的电源为传统电网和新一代电网在发、输、配、用电各个环节因改变现有电力系统供需瞬时平衡而带来根本性影响。因此无论是新一代电网适应大规模可再生能源接入还是变革传统电网升级模式，储能技术都是加强新能源并网后电网安全问题，提高电网稳定的最佳解决方案之一，如何利用储能技术更好的平抑扰动，减小系统振荡是当前热门研究课题。围绕储能系统在电力系统稳定性的作用国内外学者已做了相关研究。主要集中在四个方面：(1)储能对电网发电侧和输电侧频率调节的作用；(2)储能对电压稳定的作用；(3)储能提供振荡阻尼以提高功角稳定；(4)储能在新能源并网的电压穿越作用。现有储能对电力系统稳定性影响的研究主要集中在频率、暂态、储能容量配置及协调控制等方面，但未从小干扰角度分析储能容量、位置等多因素对电力系统的实际影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种能够系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法和装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，包括以下步骤：S1：依据实际电力系统构建储能系统仿真模型；S2：在仿真模型中输入储能电站输送距离和联络线传输功率，设置电力系统中各发电机组出力功率，设置电网系统节点扰动时间和负荷功率波动值；S3：将储能电站并网点设置在储能系统仿真模型的不同节点上，并设置不同的储能容量，求解系统机电振荡阻尼比；S4：比较不同储能电站并网点和不同发电机组出力功率下系统机电振荡阻尼比，确定最优储能并网点及最优储能容量。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，储能系统仿真模型为四机两区域互联系统，发电机采用六阶同步机模型，调压器采用12型AVR模型。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，四机两区域互联系统中包括4个火电机组，其中一台为平衡机，由区域一和区域二通过双回联络线连通，区域一和区域二中每个区域包括两台机组，且两台机组紧密耦合。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，S3步骤中，所述节点包括电网系统中各变电站的受电侧和送电侧。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，S4步骤中，系统机电振荡阻尼比最大值时作为最优储能并网点及最优储能容量，当系统振荡阻尼比的值相同时，则系统机电模式特征根实部的绝对值越大和/或振荡频率越小的为最优储能并网点及最优储能容量。本申请还提供一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置装置，包括：模型建立模块：用于根据实际电力系统构成建立储能系统仿真模型；初始值设置模块：用于在仿真模型中输入储能电站需要输送距离和联络线传输功率，设置电力系统中各发电机组出力功率，设置电网系统节点扰动时间和负荷功率波动值；求解模块：将储能电站并网点设置在储能系统仿真模型的不同节点上，并设置不同的储能容量，求系统机电解振荡阻尼比；最优解选取模块：比较不同储能电站并网点和不同发电机组出力功率下的系统机电振荡阻尼比的值，确定最优储能并网点及最优储能容量。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置装置，储能系统仿真模型为四机两区域互联系统，发电机采用六阶同步机模型，调压器采用12型AVR模型。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置装置，四机两区域互联系统中包括4个火电机组，其中一台为平衡机，由区域一和区域二通过双回联络线连通，区域一和区域二中每个区域包括两台机组，且两台机组紧密耦合。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置装置，求解模块中，所述节点包括电网系统中各变电站的受电侧和送电侧。优选地，本专利技术的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置装置，最优解选取模块，系统机电振荡阻尼比最大值时作为最优储能并网点及最优储能容量，当系统机电振荡阻尼比的值相同时，则系统机电模式特征根实部的绝对值越大和/或振荡频率越小的为最优储能并网点及最优储能容量。本专利技术的有益效果是：本申请提供一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法和装置，通过建立储能系统仿真模型，设定已知条件，并将储能电站并网点设置在储能系统仿真模型的不同节点上，并设置不同的储能容量，求解系统机电振荡阻尼比；比较不同储能电站并网点和不同发电机组出力功率下的系统机电振荡阻尼比，确定最优储能并网点及最优储能容量。从小干扰角度分析储能容量的角度对储能并网点的设置位置和储能容量进行确定，可以为实际电网的布置提供指导。附图说明下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。图1是本申请实施例的仿真模型的结构图(图中的1-11为节点位置)；图2是本申请效果实施例中的河南电网局部图；图3a和图3b是发电机功角变化图；图4为春申站电压波动图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。实施例1本实施例提供一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，包括以下步骤：S1：依据实际电力系统构成建立储能系统仿真模型；储能系统仿真模型为图1所示四机两区域互联系统。发电机采用六阶同步机模型，调压器采用12型AVR模型。系统基准容量100MVA，此系统区域一和区域二通过双回联络线连通，G1、G2、G3、G4为火电机组(四台额定容量900MVA，电压20kV)，区域一和区域二中每个区域内两台机组紧密耦合，其中G3为平衡机；S2：在仿真模型中输入储能电站需要输送的距离和联络线传输功率，设置电力系统中各发电机组出力功率，设置电网系统节点扰动时间和负荷功率波动值；比如储能电站额定容量为500MVA。联络线长220km，由区域1传输到区域2功率400MW。系统节点扰动设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：依据实际电力系统构建储能系统仿真模型；/nS2：在仿真模型中输入储能电站输送距离和联络线传输功率，设置电力系统中各发电机组出力功率，设置电网系统节点扰动时间和负荷功率波动值；/nS3：将储能电站并网点设置在储能系统仿真模型的不同节点上，并设置不同的储能容量，求解系统机电振荡阻尼比；/nS4：比较不同储能电站并网点和不同发电机组出力功率下系统机电振荡阻尼比，确定最优储能并网点及最优储能容量。/n

【技术特征摘要】
1.一种系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：依据实际电力系统构建储能系统仿真模型；
S2：在仿真模型中输入储能电站输送距离和联络线传输功率，设置电力系统中各发电机组出力功率，设置电网系统节点扰动时间和负荷功率波动值；
S3：将储能电站并网点设置在储能系统仿真模型的不同节点上，并设置不同的储能容量，求解系统机电振荡阻尼比；
S4：比较不同储能电站并网点和不同发电机组出力功率下系统机电振荡阻尼比，确定最优储能并网点及最优储能容量。


2.根据权利要求1所述的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，其特征在于，储能系统仿真模型为四机两区域互联系统，发电机采用六阶同步机模型，调压器采用12型AVR模型。


3.根据权利要求2所述的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，其特征在于，四机两区域互联系统中包括4个火电机组，其中一台为平衡机，由区域一和区域二通过双回联络线连通，区域一和区域二中每个区域包括两台机组，且两台机组紧密耦合。


4.根据权利要求1-3任一项所述的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，其特征在于，S3步骤中，所述节点包括电网系统中各变电站的受电侧和送电侧。


5.根据权利要求1-4任一项所述的系统小干扰稳定边界下最优储能并网点配置方法，其特征在于，S4步骤中，系统机电振荡阻尼比最大值时作为最优储能并网点及最优储能容量，当系统振荡阻尼比的值相同时，则系统机电模式特征根实部的绝对值越大和/或振荡频率越小的为最优储能并网点及最优储能容量。


6.一种系统小干...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海晶，饶宇飞，和萍，李朝晖，王建波，曹晓璐，滕卫军，孙鑫，李钊，马涛，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，郑州轻工业大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41