[发明专利]一种含大规模储能装置的电力系统概率最优潮流方法

说明书

本发明公开了一种含大规模储能装置的电力系统概率最优潮流方法，包括：以火电机组的发电的总费用最小为目标函数，建立含大规模储能装置的概率最优潮流模型；根据负荷的概率分布形式得到负荷的定位系数，根据风电的概率分布形式，得到风电的定位系数；根据负荷的定位系数和风电的定位系数，利用三点估计法得到负荷吸收和风电出力的N种情形；并基于含大规模储能装置的概率最优潮流模型得到N种情形下的最优潮流，根据N种情形下的最优潮流得到电力系统概率最优潮流。本发明充分考虑电网中负荷、风电等的不确定性因素，合理安排火电机组、大规模储能装置参与到电网调度中，提高了电网运行的经济性和安全性。

技术领域

本发明属于概率最优潮流计算领域，更具体地，一种含大规模储能装置的电力系统概率最优潮流方法。

背景技术

随着社会与经济的快速发展，人类对电能的需求量越来越大，这也增大了人们对化石能源的需求。但是，传统的化石能源可探明储存量有限，将在百年之后消耗殆尽；除此之外，化石能源污染环境，严重危害人体健康。为应对上述问题，近年来中国大力发展风力发电，但随着风力装机容量的不断加大，其具有的不确定性给电力系统的经济运行带来了巨大挑战。

为提高含风力发电的电力系统运行经济性，业内多通过储能装置减小风电不确定性对系统的不利影响，研究含有储能装置的电力系统最优潮流。但是在最优潮流计算中，常常不考虑负荷和风电的不确定性，得到的是确定性的最优潮流，实际上，在电网调度中必须考虑不确定性因素，否则很可能危机电网的安全运行，降低系统运行的经济性；在有些研究中，虽然考虑了负荷和风电的不确定性，但多基于蒙特卡洛方法或建立线性化概率潮流模型，蒙特卡罗仿真可直接使用现有的确定性潮流或最优潮流的模型和方法，适应性好，但计算量大，比较费时，线性化概率潮流模型法必须针对具体问题建立特定模型，适应性差且计算繁琐，不便于解决实际问题。

由此可见，现有技术存在没有考虑电网中负荷、风电等的不确定性因素，电网运行的经济性差和安全性低的技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种含大规模储能装置的电力系统概率最优潮流方法，由此解决现有技术存在没有考虑电网中负荷、风电等的不确定性因素，电网运行的经济性差和安全性低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种含大规模储能装置的电力系统概率最优潮流方法，包括如下步骤：

(1)以火电机组的发电的总费用最小为目标函数，根据电力系统运行约束、火电机组运行约束以及储能系统运行约束，建立含大规模储能装置的概率最优潮流模型；

(2)根据负荷的概率分布形式得到负荷的定位系数，根据风电的概率分布形式，得到风电的定位系数；

(3)根据负荷的定位系数和风电的定位系数，利用三点估计法得到负荷吸收和风电出力的N种情形；并基于含大规模储能装置的概率最优潮流模型得到N种情形下的最优潮流，根据N种情形下的最优潮流得到电力系统概率最优潮流。

进一步的，目标函数为：

其中，w_g为火电机组节点集合，a_i、b_i和c_i为节点i火电机组燃料成本特性系数，P_Gi为节点i火电机组的出力，i＝1，2，...，N。

进一步的，电力系统运行约束包括节点有功功率平衡约束、节点无功功率平衡约束、节点电压约束和线路潮流约束，所述火电机组运行约束包括火电机组有功出力约束和火电机组无功出力约束，所述储能系统运行约束包括储能系统容量约束、储能系统吸收有功功率约束、储能系统释放有功功率约束、储能系统吸收无功功率约束、储能系统有功功率的吸收与释放约束。

进一步的，步骤(2)的具体实现方式为：