基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法及系统

本发明涉及电力系统规划，特别是涉及一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法及系统。

背景技术：

1、随着电力行业向构建以风、光新能源发电为主体的新型电力系统的转型和发展。灵活性供需平衡将是新型电力系统的主要矛盾。储能为代表的灵活性资源大规模应用是保证电力系统灵活性充裕的重要措施之一。然而，随着“源-荷”不匹配程度加剧，其反调峰特性和不确定性导致电网潮流复杂多变，这给灵活性资源的规划带来了挑战。因此，在新型电力系统背景下，研究电网与灵活性资源的协同规划具有重要意义。

2、在传统电力系统扩展规划中，通常是将发电资源与输电网规划分别进行，但是线路阻塞等因素对发电设备的扩建产生影响。因此需要在发输协调扩展规划中考虑线路阻塞的影响。现有研究从输电网与源-荷-储资源的角度出发，缺少对输电线路潜力挖掘的讨论。传统的输电线路传输能力通过静态热定值确定，其采用苛刻的固定气象参数计算线路最大允许载流量，结果往往偏于保守。这可能会导致系统输电阻塞，增加线路的投资成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法及系统，有效挖掘输电线路的热载流能力，从而提升输电线路的传输容量。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法，包括：

4、根据电力系统中输电线路的热平衡，确定目标时间段内输电线路在各个采样时间点时各不同区域的热定值；

5、将目标时间段内输电线路在各个采样时间点时各不同区域的热定值中最小值，作为目标时间段输电线路的额定热定值；

6、基于目标时间段的额定热定值，以所述输电线路的建设系数和运行系数之和最小为目标，构建为储能规划的目标函数；所述建设系数根据输电线路、动态热定值系统、储能装置和需求响应装置的成本确定，所述运行系数根据所述电力系统重火电机组出力、火电机组的碳排放量、需求响应功率和新能源出力确定；

7、求解所述目标函数，得到输电线路的储能规划。

8、本发明还公开了一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划系统，包括：

9、热定值确定模块，用于根据电力系统中输电线路的热平衡，确定目标时间段内输电线路在各个采样时间点时各不同区域的热定值；

10、额定热定值确定模块，用于将目标时间段内输电线路在各个采样时间点时各不同区域的热定值中最小值，作为目标时间段输电线路的额定热定值；

11、储能规划的目标函数构建模块，用于基于目标时间段的额定热定值，以所述输电线路的建设系数和运行系数之和最小为目标，构建为储能规划的目标函数；所述建设系数根据输电线路、动态热定值系统、储能装置和需求响应装置的成本确定，所述运行系数根据所述电力系统重火电机组出力、火电机组的碳排放量、需求响应功率和新能源出力确定；

12、求解模块，用于求解所述目标函数，得到输电线路的储能规划。

13、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

14、本发明基于目标时间段的额定热定值，以输电线路的建设系数和运行系数之和最小为目标，构建为储能规划的目标函数；建设系数根据输电线路、动态热定值系统、储能装置和需求响应装置的成本确定，所述运行系数根据所述电力系统重火电机组出力、火电机组的碳排放量、需求响应功率和新能源出力确定；求解目标函数，得到输电线路的储能规划，能够有效挖掘输电线路的热载流能力，从而提升输电线路的传输容量。

技术特征：

1.一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法，其特征在于，所述目标函数表示为：

3.根据权利要求1所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法，其特征在于，所述目标函数的约束条件包括节点功率平衡约束、已有线路潮流约束、候选线路潮流约束、出力上下限约束、最小起停时间约束、爬坡约束、储能运行约束、需求响应约束和新能源发电约束。

4.根据权利要求3所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法，其特征在于，所述已有线路潮流约束表示为：

5.根据权利要求1所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法，其特征在于，求解所述目标函数，得到输电线路的储能规划，具体包括：采用改进的c&cg方法求解所述目标函数，得到输电线路的储能规；

6.一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划系统，其特征在于，所述目标函数表示为：

8.根据权利要求6所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划系统，其特征在于，所述目标函数的约束条件包括节点功率平衡约束、已有线路潮流约束、候选线路潮流约束、出力上下限约束、最小起停时间约束、爬坡约束、储能运行约束、需求响应约束和新能源发电约束。

9.根据权利要求8所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划系统，其特征在于，所述已有线路潮流约束表示为：

10.根据权利要求6所述的基于架空线路动态热定值的输电网储能规划系统，其特征在于，求解模块包括求解单元，所述求解单元用于采用改进的c&cg方法求解所述目标函数，得到输电线路的储能规；

技术总结
本发明公开一种基于架空线路动态热定值的输电网储能规划方法及系统，涉及电力系统规划技术领域，该方法包括：根据电力系统中输电线路的热平衡，确定目标时间段内输电线路在各个采样时间点时各不同区域的热定值，将其中的最小值作为目标时间段输电线路的额定热定值；基于目标时间段的额定热定值，以输电线路的建设系数和运行系数之和最小为目标，构建为储能规划的目标函数；建设系数根据输电线路、动态热定值系统、储能装置和需求响应装置的成本确定，运行系数根据电力系统重火电机组出力、火电机组的碳排放量、需求响应功率和新能源出力确定；求解目标函数得到输电线路的储能规划。本发明能够提升输电线路的传输容量。

技术研发人员：张智,周明,刘昞璋,易海琼,汪莹,陈政琦,石振江,姜宇,郭昊,张立斌,杨林,王畅,夏曼曼,肖林,白坤
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12