含风电系统中计及静态电压稳定影响的储能系统配置方案

doi:10.12204/j.issn.1000-7229.2020.07.014

电力建设 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (7): 110-116.doi: 10.12204/j.issn.1000-7229.2020.07.014

含风电系统中计及静态电压稳定影响的储能系统配置方案

张楷，邱晓燕，李凌昊，张浩禹，赵有林，刘梦依

四川大学电气工程学院，成都市 610065

出版日期:2020-07-01
作者简介:张楷（1994），男，硕士研究生，主要研究方向为电力系统分析计算及稳定；邱晓燕（1964），女，通信作者，教授，主要研究方向为电力系统分析与控制、智能电网、分布式电源及微电网技术等；李凌昊（1994），男，硕士研究生，主要研究方向为需求响应与电力市场；张浩禹（1994），男，硕士研究生，主要研究方向为综合能源系统优化调度；赵有林（1993），男，硕士研究生，主要研究方向为综合能源系统优化调度；刘梦依（1995），女，硕士研究生，主要研究方向为需求响应、电力系统优化调度。
基金资助:
四川省科技厅重点研发项目（2017FZ0103）

Energy Storage Configuration Scheme Considering the Effect of Static Voltage Stability in Wind Power Systems

ZHANG Kai， QIU Xiaoyan， LI Linghao， ZHANG Haoyu， ZHAO Youlin， LIU Mengyi

College of Electrical Engineering， Sichuan University， Chengdu 610065， China

Online:2020-07-01
Supported by:
This work is supported by Key Research and Development Program of Science and Technology Department of Sichuan Province（No. 2017FZ0103）.

摘要/Abstract

摘要： 随着电力系统中风电渗透率逐渐增加，大规模并网时有可能引起电网电能质量变差、电力系统失稳，甚至电压崩溃。文章提出了一种在含风电系统中计及静态电压稳定影响的储能系统配置方案，对潮流雅可比矩阵进行奇异分解，计算全天运行状态下基于最大、最小奇异值的条件数指标，以条件数最大时段数据为基础，利用弱节点判据和发电机参与因子确定系统的关键节点和关键风机，对储能系统配置位置进行选址。建立计及条件数指标约束的总有功功率网损最小的目标函数，对比分析在4种不同情形下储能系统的配置容量，并采用引入收敛因子的粒子群算法求解。最后，以IEEE 39节点系统进行验证，结果表明，在关键节点处配置储能系统所需容量最少，对静态电压稳定控制最有效。

关键词: 风电并网, 储能系统, 容量配置, 奇异值分解, 静态电压稳定性

Abstract: As the penetration rate of wind power in the power system gradually increases， large-scale grid-connection may cause poor power quality， instability of the power system， and even voltage collapse. The article proposes an energy storage configuration scheme that takes into account the effects of static voltage stability in a wind power system. It singularly decomposes the Jacobian matrix of the power flow， and calculates the condition number index according to the maximum and minimum singular values under all-day operating conditions. On the basis of the data at the time when the condition number is the maximum， the key nodes and key fans of the system are determined by using the weak node index and the generator participation factor to select the location of the energy storage configuration. This paper establishes an objective function that takes into account the constraints of the condition number to minimize the total active network loss， compares and analyzes the allocation capacity of energy storage in four different scenarios， uses particle swarm algorithm with convergence factor， and verifies with IEEE standard 39-node system. The results show that the energy storage capacity required at the key nodes is the least， and it is the most effective for static voltage stability control.

Key words: wind power grid-connection, energy storage system, capacity allocation, singular value decomposition, static voltage stability

中图分类号:

TM 715

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