[发明专利]一种基于电网频率空间分布特性的储能配置方法及系统

权利要求书

1.一种基于电网频率空间分布特性的储能配置方法，其特征在于，包括：

步骤S1、设置新能源侧和网侧储能功率容量上下限以及网侧集中储能电站接入的节点范围集No_e；

步骤S2、以储能功率容量上下限及节点范围集No_e为输入，采用遗传算法，随机生成N_pop个储能配置初始种群；

步骤S3、计算初始种群中每个个体配置的储能总功率容量；并基于直流潮流频率响应模型计算N-1故障事故集A_N-1下非故障同步发电机频率变化率，根据频率变化率限制，得到系统故障切机率；

步骤S4、根据储能总功率容量和故障切机率两个指标，对储能配置种群进行非支配排序和拥挤度排序，得到Pareto等级和拥挤度；

步骤S5、根据所述Pareto等级和拥挤度，选择储能配置父代，交叉变异生成储能配置子代，计算所述储能配置子代中个体的储能总功率容量和故障切机率，将子代和父代的两个指标合并后，得到当前的储能总功率容量和系统故障切机率；若迭代次数未达到预设值，则以当前的储能总功率容量和系统故障切机率作为输入，并返回步骤S4，否则，以当前的储能总功率容量和系统故障切机率中Pareto等级为1的个体组成的集合作为Pareto最优解集输出；

步骤S6、将所述Pareto最优解集归一化，并预设权重系数λ₁和λ₂，得到最优的储能配置方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，种群中每个个体配置的储能总功率容量y_1i为：

其中，1≤i≤N_pop，当1≤j≤N_e时，x_ij表示种群中第i个储能配置结果在j个新能源侧配置的储能功率容量，且满足S_eminj≤x_ij≤S_emaxj；当j＝N_e+1时，x_ij表示种群中第i个储能配置结果在网侧集中配置的储能功率容量，且满足S_eminj≤x_ij≤S_emaxj；S_emaxj表示新能源侧和网侧储能功率容量上限，S_eminj表示新能源侧和网侧储能功率容量下限，N_e为新能源侧惯性支撑的储能数目。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算种群中个体故障切机率，包括：

不计储能功率容量上下限约束下，计算直流潮流频率响应模型N-1故障事故集A_N-1中的故障产生不平衡功率向量ΔP_d，根据故障产生不平衡功率向量ΔP_d与不平衡电磁功率之间满足的关系，计算电力系统中储能承担的不平衡电磁功率ΔP_E和非故障同步发电机节点承担的不平衡电磁功率ΔP_G；

判断种群中所有个体储能承担的不平衡电磁功率ΔP_E是否超过配置的储能功率容量，若第m个储能承担的不平衡功率超过配置的容量限制，将第m个储能作为扰动节点并入故障产生的扰动和负荷节点集合d中，重新计算除第m个储能外的所有储能承担的不平衡功率ΔP_E′和非故障同步发电机承担的不平衡功率ΔP′_G，再次判断ΔP_E′是否超过配置的容量限制，直到所有储能承担的不平衡功率均满足配置的容量限制，得到最终的非故障同步发电机承担的不平衡功率；其中，1≤m≤N_e+1，N_e为新能源侧惯性支撑的储能数目；

根据最终的非故障同步发电机承担的不平衡功率，计算非故障同步发电机频率变化率，根据频率变化率限制，得到故障切机率。