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储能系统技术 电网侧储能 ★ 5.0

考虑架空线路动态热定值的输电网与储能协同鲁棒规划方法

Robust Co-Planning Method of Transmission Networks and Energy Storage Considering Dynamic Thermal Rating of Overhead Lines

作者 张智 · 周明 · 郭尊 · 武昭原 · 陈艳波 · 李庚银
期刊 中国电机工程学报
出版日期 2025年10月
卷/期 第 45 卷 第 10 期
技术分类 储能系统技术
技术标签 电网侧储能
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 新能源并网 动态热定值技术 储能 鲁棒规划模型 输-储协同规划
版本:
新能源并网导致潮流多变与线路阻塞风险增加,给电网规划带来挑战。动态热定值(DTR)技术可提升线路传输能力,储能则具备缓解输电压力的替代作用。本文提出计及DTR的输电网与储能协同鲁棒规划模型,嵌入基于典型日的运行模拟,结合多区域气象数据量化线路动态容量,并采用鲁棒优化处理新能源不确定性。设计改进的列约束生成(C&CG)算法加速求解。算例表明,该方法显著减少规划线路数量,提升线路利用效率与新能源消纳率,降低系统运行成本。
新能源发电具有随机性和波动性,"沙戈荒"大型风光基地的新能源并网导致电网潮流复杂多变,线路阻塞几率增大,这对电网规划带来新挑战.动态热定值(dynamic thermal rating,DTR)技术能根据天气条件和设备状态评估线路的载流能力,可有效挖掘电网侧的灵活调节潜力.此外,储能的双向快速调节可缓解电网传输压力,具有一定的输电替代作用.因此,该文集成DTR技术,提出储能与输电网协同的鲁棒规划模型.为充分考虑输电线路DTR技术和储能的协同效果,规划模型中嵌入了基于典型日的运行模拟.通过基于多区域气象数据的DTR评估方法量化典型日内线路的动态传输能力,并在典型日运行模拟中采用鲁棒优化方法考虑新能源出力的不确定性,以更好地发挥储能的灵活调节作用.针对建立的鲁棒规划模型,提出一种适用于混合整数线性规划的改进列约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法对模型进行求解,并引入一种新的不精确C&CG迭代过程进行加速.通过西北电网实际系统分析表明,考虑DTR的输-储协同规划将规划线路数量从29条减少到10条,并提升了线路利用效率.此外,系统运行成本降低了9.6%,新能源消纳率从87.7%提升到95.1%.
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SunView 深度解读

该输电网与储能协同规划方法对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究中的动态热定值技术可指导储能系统在电网侧的优化配置,通过实时监测线路传输能力动态调整储能充放电策略,减少冗余容量投资。鲁棒优化算法可集成至iSolarCloud云平台,实现储能与输电网的协同调度,提升新能源消纳率。基于典型日运行模拟和多区域气象数据的建模方法,可优化ST储能变流器的功率调度策略,降低电网阻塞风险,提高储能系统经济性。该方法为阳光电源提供电网侧储能系统规划与运维的理论支撑,增强产品竞争力。