【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统调控，特别是涉及一种无功功率输出能力的评估方法及装置、存储介质、设备。
技术介绍
1、为应对气候变化和能源危机，风能、太阳能等可再生能源在电力系统中的渗透率急剧增长。但这些可再生能源具有间歇性和不确定性等特点，仅依靠非新能源电力基础设施及其运营系统可能无法有效应对迫在眉睫的挑战，从而导致电力系统运行压力变得越来越大。为了缓解电力系统的压力，在电力系统中加入了储能系统ess。凭借可以促进可再生能源整合并提高电力系统安全性和效率的优势，储能系统ess成为了一项具有竞争力的技术，尤其是电池储能系统bess。尽管每个电池储能系统bess的容量相对于传统系统资产(例如同步发电机)仍然很小，但可以使用先进的电网接口技术和信息技术来协调一组空间上分散的bess，形成更重要的聚合可调度资产来提供网格服务。
2、目前，bess并网技术指南和运行控制规范(即q/gdw 6962011规范)指出，当同时需要有功功率(频率响应)和无功功率(电压响应)时，频率响应具有更高的优先级。因此，现有技术主要关注bess的有功功率聚合。然而，基于电力电子的接口控制，bess本质上可以充当电能质量调节器，输出指定的无功功率支持，以补偿瞬时无功功率不平衡，从而缓解客户的电压波动。因此，亟需一种评估方法对无功功率输出能力进行评估。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种无功功率输出能力的评估方法及装置、存储介质、设备，主要目的在于解决现有技术仅对bess并网技术中的有功功率进行评估
2、依据本专利技术一个方面，提供了一种无功功率输出能力的评估方法，包括：
3、确定待分析电力系统中的平衡节点和负荷节点，并基于所述平衡节点和所述负荷节点对所述待分析电力系统进行系统建模处理；
4、获取所述待分析电力系统中电池储能系统的设置情况，并基于所述设置情况对所述待分析电力系统进行负荷建模处理；
5、基于系统建模处理结果和负荷建模处理结果建立与所述待分析电力系统相对应的系统功率流模型，并基于所述系统功率流模型对所述平衡节点的无功功率注入进行近似表征；
6、基于平衡节点的无功功率注入近似解确定输出能力评估目标函数，并对所述输出能力评估目标函数进行优化求解，得到与所述待分析电力系统相对应的无功功率输出能力的评估结果。
7、进一步的，所述基于所述平衡节点和所述负荷节点对所述待分析电力系统进行系统建模处理包括：
8、设0为所述平衡节点的索引，为所述负荷节点的索引，用yij＝gij+jbij表示节点i和节点i之间的导纳，其中，i、j∈{0，...，n}，gij和bij分别表示电导和电纳的实数值；
9、假设由引起的子图是连通的，且所述待分析电力系统是无损的，各个节点之间的相位角差异很小，则所述待分析电力系统的系统拓扑和路线参数信息编码于系统电纳矩阵b中：
10、
11、其中，b00表示平衡节点与平衡节点之间的导纳矩阵，b0e和be0均表示平衡节点与负荷节点之间的导纳矩阵，bee表示负荷节点与负荷节点之间的导纳矩阵。
12、进一步的，所述获取所述待分析电力系统中电池储能系统的设置情况，基于所述设置情况对所述待分析电力系统进行负荷建模处理包括：
13、确定第i个负荷节点处的网络注入功率：qi(t)＝pfi·pi(t)；其中，pi(t)和qi(t)分别为第i个负荷节点处时间步t时刻的有功功率注入和无功功率注入，pfi为与功率因数有关的正系数；
14、基于第i个负荷节点处时间步t时刻的无功功率注入，确定在所述电池储能系统的参与下各个负荷节点处的母线级无功功率注入：qess，i(t)＝qbase，i+qi(t)；其中，qess，i(t)表示第i个负荷节点处时间t时的母线级无功功率注入，qbase，i表示第i个负荷节点处的基础负载注入功率。
15、进一步的，所述基于系统建模处理结果和负荷建模处理结果建立与所述待分析电力系统相对应的系统功率流模型包括：
16、将所述负荷节点相对应的所有电压幅值记为集合vess＝[v1，…，vn]t；并将所述负荷节点相对应的所有母线级无功功率注入记为集合qess＝[qess，1，…，qess，n]t；
17、从所述系统建模处理结果中获取系统电纳矩阵b；并从所述负荷建模处理结果获取各个负荷节点处的母线级无功功率注入qess，i(t)；
18、基于电压幅值集合vess、系统电纳矩阵b和母线级无功功率注入集合qess确定所述系统功率流模型，如下：
19、qess＝[vess](be0v0+beevess)
20、q0＝v0(b00v0+boevess)
21、其中，v0表示平衡节点的电压，q0表示平衡节点处的无功功率注入。
22、进一步的，所述基于所述系统功率流模型对所述平衡节点的无功功率注入进行近似表征包括：
23、基于所述系统功率流模型中的公式：qess＝[vess](be0v0+beevess)，建立所述电压幅值集合vess和所述母线级无功功率注入集合qess之间的映射关系为：vess＝zee[vess]-1qess-zeebe0v0；其中，zee为导纳矩阵bee的逆矩阵；
24、基于所述电压幅值集合vess和所述母线级无功功率注入集合qess之间的映射关系，采用所述母线级无功功率注入集合qess来近似得表征所述平衡节点处的无功功率注入，得到平衡节点的无功功率注入近似解
25、进一步的，所述基于平衡节点的无功功率注入近似解确定输出能力评估目标函数包括：
26、确定所述平衡节点在各个时间步t时的无功功率注入近似解的上下限；
27、基于所述无功功率注入近似解的上下限确定各个时间步t所对应的无功功率注入区间；
28、将求解电力周期内所述平衡节点无功功率注入区间的最大值确定为所述输出能力评估目标函数。
29、进一步的，所述对所述输出能力评估目标函数进行优化求解之前，所述方法还包括：
30、为所述输出能力评估目标函数设置约束条件，包括有功功率注入相关约束、无功功率注入相关约束和剩余能量相关约束。
31、依据本专利技术另一个方面，提供了一种无功功率输出能力的评估装置，包括：
32、系统建模模块，用于确定待分析电力系统中的平衡节点和负荷节点，并基于所述平衡节点和所述负荷节点对所述待分析电力系统进行系统建模处理；
33、负荷建模模块，用于获取所述待分析电力系统中电池储能系统的设置情况，并基于所述设置情况对所述待分析电力系统进行负荷建模处理；
34、无功功率表征模块，用于基于系统建模处理结果和负荷建模处理结果建立与所述待分析电力系统相对应的系统功率流模型，并基于所述系统功率流模型对所述平衡节点的无功功率注入进行近似表征；
【技术保护点】
1.一种无功功率输出能力的评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述平衡节点和所述负荷节点对所述待分析电力系统进行系统建模处理包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述待分析电力系统中电池储能系统的设置情况，基于所述设置情况对所述待分析电力系统进行负荷建模处理包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于系统建模处理结果和负荷建模处理结果建立与所述待分析电力系统相对应的系统功率流模型包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述系统功率流模型对所述平衡节点的无功功率注入进行近似表征包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于平衡节点的无功功率注入近似解确定输出能力评估目标函数包括：
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述输出能力评估目标函数进行优化求解之前，所述方法还包括：
8.一种无功功率输出能力的评估装置，其特征在于，包括：
9.一种存储介质，所述存储介质
10.一种设备，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
...【技术特征摘要】
1.一种无功功率输出能力的评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述平衡节点和所述负荷节点对所述待分析电力系统进行系统建模处理包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述待分析电力系统中电池储能系统的设置情况，基于所述设置情况对所述待分析电力系统进行负荷建模处理包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于系统建模处理结果和负荷建模处理结果建立与所述待分析电力系统相对应的系统功率流模型包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述系统功率流模型对所述平衡节点的无功功率注入进行近似表征...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄阮明，许凌，张梦瑶，张啸虎，胡宏，胡蓉，赵乐，杜非，刘仲，张希鹏，庄侃沁，陆建忠，牟善科，杨楠，蒋文杰，李振恺，黎灿兵，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华东分部，
类型：发明
国别省市：
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