(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 202211186132.9 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 430077 湖北省武汉市武昌区水果湖 街徐东路47号 申请人 湖南大学 (72)发明人 余轶　陈峰　徐秋实　赵红生　 曾杨　李彬贤　杨东俊　郑旭　 王博　桑子夏　李佳勇　 (74)专利代理 机构 武汉市首臻知识产权代理有 限公司 42 229 专利代理师 高琴 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01)H02J 3/38(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 3/32(2006.01) (54)发明名称 考虑调峰调频需求的电力系统新能源承载 能力评估方法 (57)摘要 考虑调峰调频需求的电力系统新能源承载 能力评估 方法， 该方法先构建包含电力系统调峰 响应约束模 型和调频响应约束模 型、 以系统总成 本最低为优化目标的电力系统新能源承载能力 优化模型， 再基于系统新能源装机容量Cn求解该 优化模型， 得到其对应的系统总成本 f(Cn)， 并判 断f(Cn)是否大于新能源装机容量为Cn‑1时的系 统总成本 f(Cn‑1)， 若是， 则以Cn‑1作为系统最优 新 能源装机容量， 否则将新能源装机容量增加到 Cn+1=Cn+ΔC后返回上一步计算其对应的系统总 成本f(Cn+1)。 本发明不仅实现了对电力系统新能 源承载能力的量化评估， 而且在保障电力系统稳 定运行的同时能够有效提升系统的新能源承载 能力。 权利要求书8页 说明书23页 附图7页 CN 115276008 A 2022.11.01 CN 115276008 A 1.考虑调峰调频需求的电力系统新能源 承载能力评估方法， 其特 征在于： 所述评估方法依次包括以下步骤： 步骤A、 构建电力系统新能源 承载能力优化模型， 其中， 该优化模型的目标函数为： 上式中， 为系统总成本， 为系统的运维成本， 为系统弃风、 弃光惩罚成本， 为火电机组运行成本， 为新能源运行成本， 为电池储能电站运行成本， 为抽 水储能电站运行成本， T为调度时间， 、 分别为系统风电、 光伏机组装机数量， 、 分别为系统的弃风、 弃光惩罚因子， 、 分别为风电、 光伏机组 i在t时刻的弃 风、 弃光功率， 为调度时间 间隙； 该优化模型的约束件为电力系统源 网荷储全环节 互动约束模型， 所述电力系统源 网荷 储全环节互动约束模型包括电力系统调峰响应约束模型、 电力系统调频响应约束模型； 步骤B、 基于系统新能源装机容量Cn求解上述优化模型， 得到其对应的系统总成本 f (Cn)； 步骤C、 判断 f(Cn)是否大于新能源装机容量为Cn‑1时的系统总成本 f(Cn‑1)， 若是， 则以 Cn‑1作为系统最优新能源装机容量， 否则将新能源装机容量增加到Cn+1=Cn+ΔC后返回步骤B 计算其对应的系统总成本 f(Cn+1) ； 步骤D、 循环重复步骤C， 直至获得系统最优新能源装机容量， 此时完成对系统新能源承 载能力的评估。 2.根据权利要求1所述的考虑调峰调频需求的 电力系统新能源承载能力评估方法， 其 特征在于： 步骤A中， 所述电力系统调峰响应约束模型为： 权　利　要　求　书 1/8 页 2 CN 115276008 A 2上式中， 、 、 分别为火电机组 i在t时刻的运行成本、 投油成本、 附加环境成 本， 、 分别为火电机组 i在t时刻考虑机组运行状态的煤耗 成本、 寿命损耗 成 本， 为火电机组 i在t时刻的煤耗成本， 、 分别火电机组 i的煤耗成本下 限和上限， 为火电机组 i在t时刻的运行状态0 ‑1变量， 为一个很大的数， 、 、 分别为火电机组 i在t时刻处于常规调峰阶段、 不投油深度调峰阶段、 投油深度调峰阶 段的0‑1变量， 、 分别为火电机组 i在t时刻的寿命损耗 成本及其上限， 为发电机组 i考虑机组运行状态的寿命损耗成本下限。 3.根据权利要求1或2所述的考虑调峰调频需求的电力系统新能源承载能力 评估方法， 其特征在于： 步骤A中， 所述电力系统调频响应约束模型包括频率变化速率约束、 频率最低点约束、 准稳态频率约束； 所述频率变化速率约束为： 上式中， 、 分别为频率变化速率及其最大值， 为发生功率 缺额时的初始频率变化速率， 为系统频率偏 差， 为功率缺额， 为系统基准频率， 为系统的惯性 常数， 为系统容量基准值， 为发电机组数量，   、 为发 电机组i的惯性常数、 最大有功 功率输出， 为发电机组 i在t时刻的运行状态0 ‑1变量； 所述频率 最低点约束为： 权　利　要　求　书 2/8 页 3 CN 115276008 A 3