(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211202091.8 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 中国电力科 学研究院有限公司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 申请人 国网青海省电力公司 (72)发明人 李媛媛　李永斌　张鑫　王亦婷　 李立新　陈春萌　谢岩　卢国强　 高雯曼　高宝荣　陈湘　赵东宁　 李惠玲　梁英　朱劭璇　张启雁　 (74)专利代理 机构 北京工信联合知识产权代理 有限公司 1 1266 专利代理师 刘爱丽 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01)H02J 3/32(2006.01) H02J 3/14(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02J 3/06(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种多种互补外送系统中的储能容量优化 配置方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种多种互补外送系统中的 储能容量优化配置方法及系统， 包括： 获取外送 系统全时序各类电源的出力特性和负荷变化特 性； 根据所述出力特性和负荷变化特性构建外送 系统仿真模型； 通过所述外送系统模型， 计算外 送系统重要断面的输电能力； 根据所述外送系统 模型， 对外送系统全时序生产模拟仿真， 确定外 送系统的弃电指标； 根据所述外送系统重要断面 的输电能力和充电指标， 以及储能成本， 确定所 述外送系统的最优储能配置容量。 该方案可充分 发挥多能互补的优势， 在确保外送系统安全、 可 靠运行的前提下， 最大程度地减小新能源弃电 量， 大幅提升新能源利用率。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115549138 A 2022.12.30 CN 115549138 A 1.一种多种互补外送系统中的储能容 量优化配置方法， 其特 征在于， 包括： 获取外送系统全时序各类电源的出力特性和负荷变化特性； 根据所述出力特性和负荷变化特性构建外送系统仿真模型； 通过所述外送系统模型， 计算外送系统重要断面的输电能力； 根据所述外送系统模型， 对外送系统全时序生产模拟仿真， 确定 外送系统的弃电指标； 根据所述外送系统重要断面的输电能力和充电指标， 以及储能成本， 确定所述外送系 统的最优 储能配置容 量。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 获取外送系统全时序 各类电源的出力特性 和负荷变化特性， 包括： 收集若干历史年份下外送系统中各类型电源装机规模及负荷最大值， 以及对应年份各 类电源的出力系数和负荷系数； 根据所述出力系数和负荷系数， 计算各自从同时段电源出力系数平均值和负荷系数平 均值。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述出力特性和负荷变化特性构建外 送系统仿真模型， 包括： 根据所述出力特性和负荷变化特性， 建立外送潮流计算和稳定计算模型； 通过所述模型确定水平年下典型常规水电、 火电装机容量与出力值， 新能源装机容量 与出力值， 各类发电机稳定模型， 直流传输功 率， 交流输电线路参数， 变压器参数， 网络互联 拓扑结构， 以及直 流输电系统控制方式和控制器参数。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 通过所述外送系统模型， 计算外送系统重 要断面的输电能力， 包括： 确定所述外送系统重要断面的结构， 根据 所述重要断面的结构确定模拟的交直流故障 类型； 根据所述外送系统各大类电源典型开机方式和所述外送系统模型， 评估典型方式下重 要断面的近区一级、 二级 线路故障后外送系统功角、 电压及频率稳定性； 根据所述外送系统功角、 电压及频率稳定性， 调整外送断面输电功率值， 并重新进行故 障校核， 直至计算出外送断面输电功率极限值。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 还包括： 外送断面极限受限的因素包括但 不限于： 输电线路的热稳定能力制约， 故障后外送系统中常规机组的功角失稳问题， 故障后 外送系统或新能源机组的电压失稳、 频率失稳问题。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述外送系统模型， 对外送系统全时 序生产模拟仿真， 包括： 根据所述外送系统模型， 确定水平年下外送系统各类电源装机规模、 负荷预测值， 根据 所述电源 装机规模和负荷预测值， 确定水平年下 各时段的电源出力值及负荷值； 计算水平年下 各时段外送断面的输电功率， 计算公式如下： 式中， PSEND表示某时段外送断面输电功率， Pi表示该时段外送系统中第i类电源的有功 出力值， PLOAD表示该时段外送系统负荷值， PDC表示该时段外送系统直流功率值， PLOSS表示该权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115549138 A 2时段外送系统输电损耗。 7.根据权利要求1或6所述的方法， 其特 征在于， 确定 外送系统的弃电指标， 包括： 根据所述外送系统全时序生产模拟仿真结果， 逐日计算外送系统弃电量， 具体方法如 下： 判断各时段外送断面输电功率是否超出其输电能力， 若是， 则 式中， DSQi表示第i天的全天弃电量， SQj表示时段j的弃电量， PSENDj表示时段j的外送断 面输电功率， PMAXj表示时段j的外送断面输电能力， 1h表示 一小时； 根据所述全天充电量， 计算所述外送系统的全年弃电量和新能源弃电率， 计算公式如 下： 式中， YSQ表示外送系统全年弃电量， λ表示外送系统全年的新能源弃电率， PWi表示时段 i的风电出力值， PGi表示时段i的光伏出力值。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据 所述外送系统重要断面的输电能力和 充电指标， 以及储能成本， 确定所述外送系统的最优 储能配置容 量， 包括： 基于所述外送系统的各日弃电量， 结合弃电量的概率分布情况， 确定所述外送系统的 多种储能容 量配置方案； 计算各大储能容量配置方案下储能装置年发电量及外送系统弃电指标， 计算公式如 下： 式中， YSC表示储能装置的全年发电量， DSCi储能系统第i天的全天发电量， λC表示考虑储 能装置后的外送系统全年 新能源弃电率； 结合储能成本， 计算各配置方案下储能投资回收期， 计算公式如下： C×SC+α×C×SC×n＝n×YSC×β 式中， n表示储能装置投资回收年份， C表示储能单位成本， α表示储能年运行维护成本 系数， β 表示电价； 综合储能投资回收期限及外送系统新 能源弃电率， 确定所述外送系统的最优储能配置 容量。 9.一种多种互补外送系统中的储能容 量优化配置系统， 其特 征在于， 包括： 出力特性和负荷变化特性获取模块， 用于获取外送系统全时序 各类电源的出力特性和 负荷变化特性； 输电能力计算模块， 用于根据所述出力特性和负荷变化特性构建外送系统仿真模型；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115549138 A 3