一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法及装置

1.一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，包括：获取纯新能源电力系统的基础数据；其中，所述基础数据包括：电网节点数据、电网支路数据、风力发电机组功率数据、光伏发电机组功率数据、储能装置功率数据、储能装置负荷数据、直流通道性能数据；所述直流通道性能数据，包括：直流通道容量上限、直流通道容量下限、直流传输功率的最大上坡速率、直流传输功率的最大下坡速率和直流最小恒定运行时长；根据所述基础数据，以电力系统总运行成本和电网各节点电压总偏差综合最小为目标，构建纯新能源电力系统调控模型的目标函数；并基于所述基础数据构建所述目标函数的风力发电机组出力约束、光伏发电机组出力约束、储能运行约束、直流通道运行约束、潮流约束和安全运行约束；所述直流通道运行约束，包括：其中， 为 时刻的直流传输功率； 为直流通道容量下限值； 为直流通道容量上限值； 为直流传输功率的最大上坡速率； 为直流传输功率的最大下坡速率； 表示 时刻直流是否进行功率调节，采用布尔取值； 为直流最小恒定运行时长；在风力发电机组出力约束、光伏发电机组出力约束、储能运行约束、直流通道运行约束、潮流约束和安全运行约束的约束下，对所述目标函数进行求解，生成电力系统总运行成本和电网各节点电压总偏差综合最小时，纯新能源电力系统的风力发电机组出力、光伏发电机组出力、储能有功吸收功率和直流传输功率；根据纯新能源电力系统的风力发电机组出力、光伏发电机组出力、储能有功吸收功率和直流传输功率对纯新能源电力系统的风力发电机组、光伏发电机组、储能装置和直流通道进行调控。 2.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述电网节点数据，包括：电网节点总数、各节点的电压参考值、各节点电压上限和各节点电压下限；所述电网支路数据，包括：各支路电阻值、各支路电抗值、各支路电流上限值矩阵、各支路电流下限值矩阵和各支路传输功率上限值；所述风力发电机组功率数据，包括：风机注入各节点的实际有功功率上限、风机注入各节点的实际有功功率下限、风机注入各节点的实际无功功率上限、风机注入各节点的实际无功功率下限和风机变流器的功率因数角；所述光伏发电机组功率数据，包括：光伏注入各节点的实际有功功率上限、光伏注入各节点的实际有功功率下限、光伏注入各节点的实际无功功率上限、光伏注入各节点的实际无功功率下限和光伏变流器的功率因数角；所述储能装置功率数据，包括：各节点储能吸收和释放的最大有功功率、各节点储能释放的最大无功功率、各节点储能释放的最小无功功率、各节点储能吸收的最大无功功率、各节点储能吸收的最小无功功率、储能变流器功率因数的最大值和储能变流器功率因数的最小值；所述储能装置负荷数据，包括：各节点储能的额定容量、各节点储能的初始荷电量、各节点储能吸收功率的效率和各节点储能释放功率的效率。 3.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述目标函数，具体为：其中， 为纯新能源电力系统调控模型的目标函数； 为电力系统总运行成本； 为电网各节点电压总偏差； 为电力系统经济性指标的权重系数； 为电力系统安全性指标的权重系数； 为系统 时刻的网络损耗； 为系统 时刻的弃风弃光量； 为系统 时刻的储能与电网交互功率； 为系统 时刻的直流调节量； 为调度周期； 为电网节点总数； 为 时刻节点 的电压有效值； 为节点 的电压参考值； 为网络损耗成本系数； 为弃风弃光惩罚系数； 为储能运行成本系数； 为直流调节成本系数； 为 时刻支路 电流的有效值； 为支路 的电阻值； 为 时刻接入节点 的风机功率； 为 时刻风机注入节点 的实际有功功率； 为 时刻接入节点 的光伏功率； 为 时刻光伏注入节点 的实际有功功率； 为 时刻节点 储能的有功吸收功率； 为 时刻节点 储能的有功释放功率； 为 时刻的直流传输功率； 表示时间间隔； 为 时刻的直流传输功率。 4.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述风力发电机组出力约束，包括：其中， 为 时刻风机注入节点 的实际有功功率； 为风机注入节点 的实际有功功率的下限值； 为风机注入节点 的实际有功功率的上限值； 为 时刻风机注入节点 的实际无功功率； 为风机注入节点 的实际无功功率的下限值； 为风机注入节点 的实际无功功率的上限值; 为节点 风机变流器的功率因数角。 5.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述光伏发电机组出力约束，包括：其中， 为 时刻光伏注入节点 的实际有功功率； 为光伏注入节点 的实际有功功率的下限值； 为光伏注入节点 的实际有功功率的上限值； 为 时刻光伏注入节点 的实际无功功率； 为光伏注入节点 的实际无功功率的下限值； 为光伏注入节点 的实际无功功率的上限值； 为节点 光伏变流器的功率因数角。 6.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述储能运行约束，包括：其中， 为 时刻节点 储能的有功吸收功率； 为 时刻节点 储能的有功释放功率； 为节点 储能吸收和释放的最大有功功率； 为节点 储能吸收的最小无功功率； 为节点 储能吸收的最大无功功率； 为 时刻节点 储能的无功吸收功率； 为 时刻节点 储能的无功释放功率； 为节点 储能变流器功率因数的最大值； 为节点 储能变流器功率因数的最小值； 、 为 时刻节点 储能的吸收和释放功率的状态，1为释放功率，0为吸收功率； 为节点 储能的额定容量； 为节点 储能的初始荷电量； 为 时刻节点 储能在调度中的荷电量; 为节点 储能的最小荷电量; 为节点 储能的最大荷电量; 为节点 储能吸收功率的效率; 为节点 储能释放功率的效率； 为调度周期。 7.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述潮流约束，包括：其中， 为 时刻注入节点 的有功功率； 为 时刻注入节点 的无功功率； 为 时刻节点 的有功负荷； 为 时刻节点 的无功负荷； 、 表示系统中节点 和节点 的功率流向关系，在功率从节点 流入节点 流出时， 为1；在功率从节点 流入节点 时， 为1； 为 时刻支路 电流的有效值； 为 时刻支路 传输的有功功率； 为 时刻支路 传输的无功功率； 为支路 的电阻值； 为支路 的电抗值； 为 时刻节点 的电压有效值； 为 时刻节点 的电压有效值。 8.如权利要求1所述的一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控方法，其特征在于，所述安全运行约束，包括：其中， 为节点 电压下限值； 为节点 电压上限值； 为支路 电流下限值矩阵； 为支路 电流上限值矩阵； 为支路 传输功率上限值； 为 时刻支路 传输的有功功率； 为 时刻支路 传输的无功功率。 9.一种计及储能控制的纯新能源电力系统调控装置，其特征在于，包括：数据获取模块、模型及约束条件构建模块、模型求解模块以及调控模块；所述数据获取模块，用于获取纯新能源电力系统的基础数据；其中，所述基础数据包括：电网节点数据、电网支路数据、风力发电机组功率数据、光伏发电机组功率数据、储能装置功率数据、储能装置负荷数据、直流通道性能数据；所述直流通道性能数据，包括：直流通道容量上限、直流通道容量下限、直流传输功率的最大上坡速率、直流传输功率的最大下坡速率和直流最小恒定运行时长；所述模型及约束条件构建模块，用于根据所述基础数据，以电力系统总运行成本和电网各节点电压总偏差综合最小为目标，构建纯新能源电力系统调控模型的目标函数；并基于所述基础数据构建所述目标函数的风力发电机组出力约束、光伏发电机组出力约束、储能运行约束、直流通道运行约束、潮流约束和安全运行约束；所述直流通道运行约束，包括：其中， 为 时刻的直流传输功率； 为直流通道容量下限值； 为直流通道容量上限值； 为直流传输功率的最大上坡速率； 为直流传输功率的最大下坡速率； 表示 时刻直流是否进行功率调节，采用布尔取值； 为直流最小恒定运行时长；所述模型求解模块，用于在风力发电机组出力约束、光伏发电机组出力约束、储能运行约束、直流通道运行约束、潮流约束和安全运行约束的约束下，对所述目标函数进行求解，生成电力系统总运行成本和电网各节点电压总偏差综合最小时，纯新能源电力系统的风力发电机组出力、光伏发电机组出力、储能有功吸收功率和直流传输功率；所述调控模块，用于根据纯新能源电力系统的风力发电机组出力、光伏发电机组出力、储能有功吸收功率和直流传输功率对纯新能源电力系统的风力发电机组、光伏发电机组、储能装置和直流通道进行调控。