(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 202211212521.4 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 国网四川省电力公司电力科 学研究 院 地址 610041 四川省成 都市高新区锦晖西 二街16号 (72)发明人 汪康康　魏巍　周波　孙昕炜　 徐韵扬　王曦　靳旦　石鹏　 (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 张杨 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 3/36(2006.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种交直流混联系统的储能优化配置方法 及系统 (57)摘要 本发明涉及交直流混合系统技术领域， 公开 了一种交直流混联系统的储能优化配置方法及 系统， 包括S1、 结合所述支路开断分布因子建立 潮流越线 风险指数， 然后根据Dijk stra算法找出 换流站至若干指定节点之间的最 短路径， 并通过 所述潮流越线风险指数评判所有最短路径上的 所述交流线路对直流功率转移的敏感脆弱性； S2、 从所有所述交流线路筛选出储能接入所述交 直流混合系统的候选线路； S3、 建立所述候选线 路以潮流越 限风险指数最大和储能投资成本最 小的多目标数学模型； S4、 采用PSO算法获得各储 能配置位置中储能的容量， 并从所述候选线路中 选择出储能最优配置位置。 本发 明避免了将储能 设置在该敏感脆弱性线路上， 造成电网不稳定 。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115411752 A 2022.11.29 CN 115411752 A 1.一种交直 流混联系统的储能优化配置方法， 其特 征在于， 包括： S1、 获取交直流混合系统中直流输电线路的换流站发生直流闭锁的支路开断分布因 子， 结合所述支路开 断分布因子建立潮流越线风险指数， 然后根据Dijkstra算法找出换流 站至指定节点之间的最短路径， 并通过所述潮流越线风险指数评判所有最短路径上的所述 交流线路对直 流功率转移的敏感脆弱性； S2、 从所有所述交流线路筛 选出储能接入所述交直 流混合系统的候选线路； S3、 结合所述候选线路的安全稳定运行能力， 建立所述候选线路以潮流越限风险指数 最大和储能投资成本最小的多目标 数学模型， 以实现所述 候选线路的储能的最优配置； S4、 以所述候选线路的输入端为储能配置位置， 采用PSO算法获得各储能配置位置中储 能的容量， 并从所述候选线路中选择出储能最优配置位置， 从而消除所述候选线路的越限 功率， 以提升交直 流混合系统的安全稳定运行能力。 2.根据权利要求1所述的一种交直流混联系统 的储能优化配置方法， 其特征在于， 所述 潮流越线风险指数如下： 其中， A、 R均 为交直流混合系统中的线路， A为直流输电线路， R为交流线路， ΔP ′为线路 A断开后引起线路R潮流变化下线路R的潮流越限容量裕度， DR‑A代表啥线路A断开后引起线 路R有功潮流变化的支路开断分布因子， PA， max为开断线路A的热 稳极限值。 3.根据权利要求2所述的一种交直流混联系统 的储能优化配置方法， 其特征在于， 线路 A断开后引起线路R潮流变化下线路R的潮流越限容 量裕度ΔP ′的公式如下： 当DR‑A＜0时， 线路潮流越限容 量裕度ΔP ′表达式如下： 当DR‑A＞0时， 线路潮流越限容 量裕度ΔP ′表达式如下： 其中， PR， max为线路R的热吻极限值， PR代表线路R的稳态初始有功 功率。 4.根据权利要求1所述的一种交直流混联系统 的储能优化配置方法， 其特征在于， 潮流 越线风险指数的绝对值小于设定限值的所述交流线路为 候选线路。 5.根据权利要求1所述的一种交直流混联系统的储能优化配置方法， 其特征在于， S3 中， 所述多目标数学模型包括在交直流混合系统发生 故障后储能消除交流通道越限功率的 储能投资成本最小的第一目标函数、 切机切负荷惩罚成本最小的第二目标函数以及线路潮 流越限风险指数最大的第三目标函数； 其中， 第一目标函数的表达式如下： 第二目标函数的表达式如下： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115411752 A 2第三目标函数的表达式如下： 其中， FERI为交直流混合系统的潮流越限风险指数； ΔP ′为线路潮流越限容量裕度； Dk， x 为支路开断分布因子； Pdc‑max为直流线路的热稳极限值； Ginv为储能的投资成本和运行维护 成本； cp、 ce分别为储能的单位功率成本和容量成本； Prate， n、 Erate， n分别为出储能的最 大充放 电功率与容量； r为资金的年利率； y为储能的寿命周期； Gcut为切负荷切机的惩罚成本； cGcut， m、 cLcut， n分别为单位切机量的惩罚成本和单位切负荷量的惩罚成本； M、 N分别为系统中 的发电量数量、 负荷数量； K为 最短路径中的线路数量。 6.根据权利要求5所述的一种交直流混联系统 的储能优化配置方法， 其特征在于， 所述 分布系数Dk， x的具体表达式如下： 其中， Pk为线路x初始时刻的功率； ΔP为交直流混合系统接入储能后线路x上的功率增 量。 7.根据权利要求5所述的一种交直流混联系统 的储能优化配置方法， 其特征在于， 所述 多目标数学模型的约束 条件包括功 率平衡约束、 线路损耗约束、 发电机功率约束、 发电机爬 坡约束、 线路功率约束、 储能的容 量约束以及储能充放电功率约束， 其中， 所述功率平衡约束如下式： 式中， PG， m、 PL， n、 PB， r分别为发电机m的出力、 负荷n的需求功率、 储能r的吸收功率； R为交 直流混合系统中配置储能的数量； 所述线路损耗约束如下式： 式中， P′k、 Q′k分别为第k线路受端传输的有功功率和无功功率； Rk为第k线路的电阻； U ′k 为第k线路受端节点电压幅； 所述发电机功率约束如下式： 式中， PG.m分别为发电机出力的上限和下限； 所述发电机 爬坡约束如下式： ‑rd， mΔt≤PG， m， t‑PG， m， t‑1≤ru， mΔt； 式中， PG， m， t、 PG， m， t‑1分别为发电机m在t时刻、 t ‑1时刻的输出功率； rd， m、 ru， m分别为发电 机m的最大 下降速率和最大 上升速率； Δt为时间 间隔； 所述线路功率约束如下式： 式中， PL.m分别为输电线路有功 功率的上限和下限； 所述储能的容 量约束如下式：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115411752 A 3