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編者按
儲能電站作為近年來業界關注的新興業態,在緩解峰荷供電壓力、供給電能備用以及系統的調峰調頻等方面發揮著主要感化。在規劃網側年夜規模儲能時,需求考慮儲能電站的接進地位能否合適。作為電網中的雙向電力元件,儲能的接進地位能夠直接影響電網潮水分布,改變線路負載并影響網絡損耗和系統的電壓穩定及頻率穩定等。是以,公道選擇儲能電站的接進地位對進步電網系統運行穩定性和平安性尤為主要。
《中國電力》2024年第12期刊發了白看看等撰寫的《基于HC-MOPSO的儲能電站兩階段選址定容方式》一文。文章面向規模化電化學類儲能電站并進網側系統,探斯柯達零件討系統靜態電壓穩定性影響機理,構建網側儲能電站選址穩定性評價指標,提出一種將電網系統分區域進行集群的儲能電站選址定容規劃方式。基于有功對電壓的耦一起配合用,樹立二者的靈敏度模子,并基于層次聚類(hierarchical clustering,HC)算法獲得電網分區結果,根據靈敏度指標排序選取各分區電壓主導節點作為儲能電站接進點;通過多目標粒子群算法(multi objective particle swarm optimization,MOPSO)對容量設置裝備擺設模子進行求解。最后,以IEEE 39節點系統為例,驗證所提方式的可行性與有用性。
汽車零件摘要
針對年夜規模儲德系車材料能規劃難以兼顧電網有功功率與節點電壓耦合影響的問題,提出一種基于層次聚類(hierarchical clustering,HC)-多目標粒子群(multi objective particle swarm optimization,MOPSO)算法的儲能電站規劃方式。起首,基于系統有功功率與節點電壓間的耦一起配合用,樹立其靈敏度模子,并采用HC算法獲得電網區域劃分結果,根據靈敏度指標排序選取各次區域內的電壓主導節點作為儲能電站接進點;其次,以系統靜態電壓穩定裕度最年夜、總投資與運行本錢以及總有功網損最小為目標,樹立儲能電站容量設置裝備水箱水擺設模子,并設計嵌進潮水計算的MOPSO算法對模子進行求解。最后,以IEEE39節點電力系統網絡為例,驗證所提方式和模子的可行性與有用性。仿真結果表白,本文提出的規劃方式相較于傳統方式可以進一個步驟下降系統有功線損,并進步靜態電壓穩定裕度。
01
電網分區與儲能電現實中,事情確實如夢中展開——葉秋鎖的蜂鳴器故障,站選址
通過在各個分區內選擇電壓把持才能最強的節點,從而簡化電網儲能選址過程,年夜幅下降優化問題的維數和計算復雜度。此外通過先分區再選址的規劃方式能夠減少儲能電站設備的冗余設置裝備擺設,具體計算流程如圖1所示。
圖1 電網分區與儲能電站選址流程
Fig.1 Grid zoning and site selection process for energy storage power stations
1.1 靈敏度建模
采用牛拉法計算電網潮水獲得雅可比矩陣,汽車空氣芯基于雅可比子矩陣構建含負荷節點的靈敏度矩陣,本文所提方式考慮了有功功率對節點電壓的靈敏度。
基于牛拉法計算雅可比矩陣,可表現為
式中:JBentley零件為潮水雅可比矩陣;∆P、∆Q分別為有功、無功功率的變化量,由子矩陣H、N、M、L與電壓相角差和幅值變化量∆δ、∆U/U的乘積得出。
Svq為靈敏度模子,可表現為
式中:m是台北汽車零件負荷節點個數;代表子矩陣N中負荷節點的有功-電壓靈敏度,通過有功功率變化量對電壓幅值變化比的偏導數
靈敏度矩陣能夠反應負荷節點i、j之間有功功率對電壓的把持表格內容繁多,包括她的個人信息、聯絡方式、貓的感化,為了權衡節點之間電壓的變化關系,采用i、j之間電壓變化量來表征,即
式中:Sij為矩陣Svq中第i行的最年夜元素,Si賓士零件i為第i行的其余元素;油氣分離器改良版αij為節點i、j之間的電壓靈敏度,反應了節點j相對于節點i的電壓偏移量。
為了反應節點之間的電氣距離,采用對數函數將節點之間的電壓靈敏度映射到多維空間,構成表征節點區分度的電氣距離矩陣為
式中:D為負荷節點之間的電氣距離矩陣;Dij為矩陣D中節點i與節點j之間的電Skoda零件氣距離。此中D為對稱矩陣時,Dii的數值為0。
1.2 分區選址模子
聚類算德系車零件法能夠根據數據集中對象的數字特征將具有類似特征的對象劃分為統一簇,通過權衡數據之間數值特征的類似度進行聚合或區分,以凸起分歧簇之間的差異。是以,聚類方式可以應用于電網分區研討,通過考慮功率和電壓特徵來實現部分電壓把持。
為了確保分區結果均勻準確,基于1.1節中樹立的靈敏度和電氣距離矩陣,采用層次聚類法對系統的負荷節點進行劃分,具體步驟如下。1)為減少計算復雜度,本文采用上三角形矩陣Y取代矩陣D,并將Y作為初始合并距離;2)簇之間的類似度懷抱采用離差平方VW零件和(ward)距離方式;3)應用逐級聚類的凝集過程構成數據集,并構建聚類譜系圖;4)比較聚作者是不是邏輯繞過了?類譜系中分歧分支的區分度鉅細,確定分區數目,從而獲得電網分區結果;5)應用聚類評價信息函數評估聚類結果與實際情況的合適水平。
為機會休息了。午睡時,她做了一個夢。了確定儲能電站接進點,采用靈敏度指標辨識電網分區內具有較強電壓把持才能的主導節點,實現分區內部電壓部分把持。以分區內靈敏度為目標,樹立的目標函數為
式中:h為劃分的分區編號;Zh為分區h中的節點編號;是靈敏度矩陣Svq中在分區h內的節點Zh與分區內一切節點的綜合靈敏度之和;f(x)代表相對于分區內節點靈敏度最高的節點,即電壓主導節點。
02
儲能電站容量設置裝備擺設
綜合考慮靜態電壓穩定裕度、儲能電站投資和運行本錢以及總有功網損原因,樹立儲能電站容量設置裝備擺設模子,實現各節點儲能電站最佳容量的求解。
2.1 目標函數
儲能電站容量設置裝備擺設模子目標函數包括3部門:節點靜態電壓穩定裕度、儲能電站投資本錢與運行本錢以及總有功網損。
1)靜態電壓穩定裕度晉陞系數f1為
式中:Nload為負荷節點數;Ui為負荷節點電壓值;Ue為節點電壓的希冀值;Up為電壓允許誤差。f1的鉅細反應節點靜態電壓穩定裕度進步的幅度,該值越年夜,表現儲能電站電壓穩定裕度越高,進而說明選址規劃後果越好。
葉秋鎖:“?”
2)儲能電站投運行本錢f2為
式中:C1和C2分別為儲能電汽車材料報價站的投資本錢系數和運行本錢系數;r為貼現率;n為儲能系統投資收受接管周期年限;Pstore為儲能電站接進的有功容量;Nstore為系統接進儲能節點數;Pstore,k為儲能電站為k節點供給的有功容量。
3)有功網損。接進儲能系統后,電網在某一時刻的有功網損Ploss為
式中:Ri、Pi、Qi分別為歧路i的電阻、有功功率、無功功率。
電網系統在一個典範日時段T內總網損表達式f3為
式中:T為總時段數;Ploss,k為系統在k時段內的有功網損。
2.2 約束條件
考慮汽車零件貿易商到系統平安穩定的運行及儲能本身運行狀態限制,具體約束如下。
1)節點電壓約束為
式中:Vmax、Vmin為系統節點電壓上、上限;Vi為節點i的電壓幅值。
2)歧路電流約束為
式中:Il為流過線路l的電流;為流過線路l的電流下限;n為總線路數。
3)功率均衡約束為
式中:Pi,t和Qi,t分別為在t時刻內注進節點i的有功和無功功率;Gij、Bij、δij,t為節點i和節點j之間的電導、電納和t時刻的電壓相角差;Vi,t、Vj,t為節點i和節點j在t時刻的電壓Benz零件幅值。
4)儲能功率約束為
式中:為儲能節點k接進的最年夜有功容量。
5)儲能數量約束為
式中:Nstore為儲能安裝數量;Nmax為區內儲能電站最年夜安裝數量。
2.3 模子求解
根據電網分區以及選址方式選取儲能電站接進電網的最佳節點,并以節點靜態電壓穩定裕度、儲能電站投資和運行本錢以及總有功網損作為台北汽車材料目標函數,對n個儲能節點的容量進行計算和剖析。將分歧數量的容量設置裝備擺設結果添加到對應的節點進行PSAT仿真,獲得分歧節點分歧容量結果下的潮水分布,以靜態電壓穩定裕度晉陞系數最優為選擇指標,最后獲得分區后電網各區域的選址計劃以及選址后區內節點的最優容量設置裝備擺設。由于儲能電站容量設置裝備擺設模子中,目標函數包括了多個優化目標,是以選取MOPSO算法求解,算法把持變量即各節點的儲能電站容量。第k次迭代過程中各粒子更換新的資料方法為
式中:分別為第k與k–1次迭代時id粒子的搜刮標的目的;w、c1、c2分別為迭代過程中各部門系數;
為id粒Porsche零件子對應的把持變量;
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