(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 202210853347.5 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 国网四川省电力公司电力科 学研究 院 地址 610000 四川省成 都市高新区锦晖西 二街16号 (72)发明人 史华勃　范成围　李燕　王永灿　 陈振　陈刚　魏巍　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 马碧娜 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 3/28(2006.01)H02J 3/38(2006.01) H02J 3/48(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优 断面搜索方法 (57)摘要 本发明公开了考虑储能和频率稳定约束的 主动解列最优断面搜索方法， 涉及电力系统稳定 分析技术领域， 其技术方案要点是： 将电力系统 失稳时得到的相关运行数据输入MILP 模型， 求解 得到初始主动解列断面集； 根据因主动解列所产 生孤岛中的储能系统容量大小对充放电模型进 行约束后得到充放电策略， 以及根据充放电策略 对初始主动解列断面集进行约束筛选后得到中 间解列断面集； 依据因主动解列所产生孤岛中的 频率变化率大小的限制以及解列模型对中间解 列断面集进行过滤， 得到主动解列最优断面。 本 发明同时考虑频率稳定约束与储能系统对子系 统不平衡功率的调节作用， 求解得到满足一系列 约束的主动解列最优断面。 权利要求书3页 说明书9页 附图6页 CN 115203951 A 2022.10.18 CN 115203951 A 1.考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其特 征是， 包括以下步骤： 根据电力系统主动解列的目标函数和基础约束建立MILP模型， 并将电力系统失稳时得 到的相关运行 数据输入MI LP模型， 求 解得到初始主动解列断面 集； 考虑孤岛中的储能系统建立充放电模型， 并根据因主动解列 所产生孤岛中的储能系统 容量大小对充放电模型进 行约束后得到充放电策略， 以及根据充放电策略对初始主动解列 断面集进行约束筛 选后得到中间解列断面 集； 考虑孤岛中的频率稳定约束建立解列模型， 并依据因主动 解列所产生孤岛中的频率变 化率大小的限制以及解列模型对中间解列断面 集进行过滤， 得到主动解列最优断面。 2.根据权利要求1所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述目标函数考虑解列断面潮流冲击和 切负荷大小两个因素进行构建。 3.根据权利要求1所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述目标函数的表达式具体为： 其中， L表示线 路l的集合； V表示节点i的集合； xl表示线路的开断状态， xl＝0， 表示该条 支路断开， 否则， xl＝1， 表示支路连通； Pl0表示系统稳定 运行时线路l 上的有功功率； ΔPDi表 示节点i的切负荷量； λ1、 λ2分别表示 开断线路和 切负荷的惩罚系数。 4.根据权利要求1所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述基础约束包括电力系统基础运行模型、 发电机同调分群模型以及发电机同调 分群后的系统连通 性模型。 5.根据权利要求4所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述电力系统基础运行模型包括交流潮流约束、 节 点电压幅值和相角上下限约束、 电源有功与无功出力上 下限约束、 节点平衡约束以及风电场出力约束。 6.根据权利要求4所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述发电机同调分群模型的表达式具体为： xi,k∈{0,1},xj,k∈{0,1},xl∈{0,1} 其中， i、 j分别表示支路l的首末端节点； xi,k、 xj,k分别表示节点i、 j的状态变量， 若xi,k ＝1,xj,k＝1， 则对应表示节点xi和xj属于孤岛k内的点， 否则， xi,k＝0,xj,k＝0， 则对应表示节 点xi和xj不属于孤岛k； xl表示线路的开断状态； zl,k表示辅助变量， 用来线性化两个0 ‑1变量 xi,k和xj,k相乘。 7.根据权利要求4所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述发电机同调分群后的系统连通 性模型的表达式具体为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115203951 A 2‑Mxl≤Pl′≤Mxl Pr′ef≥1 其中， M表示常数值； Pl′表示虚拟支路的有功功率； LEi、 LOi分别表示输电线路的受端母 线和送端母线； Pr′ef表示虚拟发电机发出的有功 功率， 取值大于或等于1。 8.根据权利要求1所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述充放电模型的表达式具体为： ΔPGmin≤ΔPGi≤ΔPGmax,0≤ΔPDi≤PDmax 其中， V表示节点i的集合； PGi、 QGi分别表示发电机有功、 无功出力大小； PWi表示风电场 调度出力； Pidis、 Pich分别表示储能的放电、 充电功率； Pl、 Ql分别表示支路l的有功、 无功功 率； PDi、 QDi分别表示负荷节点i的有功、 无功负荷； 为负荷节点i的功率因数； ΔPGi为切 机量或发电机变化量； ΔPDi表示节点i的切负荷量； LEi、 LOi分别表示输电线路的受端母线和 送端母线； ΔPGmin表示切机 量或发电机变 化量的最小值； ΔPGmax表示切机 量或发电机变 化量 的最大值； PDmax表示能够切除的最大负荷量。 9.根据权利要求8所述的考虑储能和频率稳定约束的主动解列最优断面搜索方法， 其 特征是， 所述解列模型的表达式具体为： 其中， K表示解列生成的孤岛的集合； 表示k岛中发电大于负荷的盈 余量； 表示k 岛中发电小于负荷的缺额量； Pidis,max、 Pich,max分别表示储能放电和充电的最大功率； RoCoFmax表示系统最大频率变化率； M表示常数值； δ为一个二进制变量； Hk表示k岛的等效惯权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115203951 A 3