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第 43 卷 第 6 期 电 力 自 动 化 设 备 Vol.43 No.6 2023 年 6 月 Electric Power Automation Equipment Jun. 2023 考虑灵活性的储能容量多阶段分布鲁棒规划 朱晓荣，山雨琦 （华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室，河北 保定 071003 ） 摘要：储能作为一种灵活性资源，具有促进新能源消纳和电力系统安全稳定运行的作用。然而受储能投资成 本的制约，难以仅依靠大规模的储能满足系统的灵活性要求。为此，提出了一种考虑灵活性的电力系统储能 容量规划模型，计及现有可调节的传统发电机组对灵活性的影响，并采用分布鲁棒机会约束描述新能源出力 的不确定性；根据系统不同时间尺度的运行特性，综合考虑储能的投资成本、新能源出力的不确定性和系统 运行的灵活性，建立了多时间尺度下的储能配置模型；采用多阶段迭代线性优化的方法提高求解效率。基于 IEEE-RTS 24 节点系统进行算例分析，结果验证了所提方法在求解储能配置容量方面具有较好的经济性和鲁 棒性。 关键词：电力系统；储能；容量配置；不确定性；分布鲁棒优化；灵活性；多时间尺度协调规划 中图分类号：TM715 文献标志码：A DOI ：10.16081/j.epae.202206007 0 引言 法。文献［8］考虑线路功率损耗、电压分布，将交流潮 流引入储能规划模型。文献［9 ］提出了考虑热平衡 随着新能源大规模接入电网，新能源固有的不 不确定性的风-氢混合系统中氢储能容量优化配置 确定性和波动性对电力系统的安全稳定运行带来新 方法。文献［10］提出了基于贝叶斯理论的DRO 方 ［1］ 的挑战 。储能作为一种主要的灵活性资源，对促 法，解决了具有稳定支撑需求的储能电站配置问题。 进新能源的消纳和保证电力系统的安全稳定运行具 但在上述储能规划中均未考虑系统的灵活性需求。 有重要的意义。 基于上述问题，本文提出了一种考虑灵活性的 储能容量的规划是涉及储能装置经济性、系统 电力系统储能容量规划模型，计及现有可调节的传 运行灵活性、新能源出力不确定性的复杂优化问题。 统发电机组对灵活性的影响，并采用分布鲁棒机会 目前，储能的投资成本仍然较高，从技术经济性的角 约束描述新能源出力的不确定性。首先，建立了多 度出发，难以仅依靠大规模的储能来满足系统的灵 阶段储能容量配置模型，阶段1 考虑了储能的投资 活性要求以及平抑新能源出力的波动。因此，在储 成本，阶段2 考虑了新能源出力的不确定，阶段3 考 能规划过程中，应计及现有可调节的传统发电机组 虑了系统运行灵活性；然后，应用对偶定理和条件风 对灵活性的影响，并考虑适当地弃风弃光、切负荷以 险价值（conditional value at risk ，CVaR ）定理对目 降低系统对灵活性的需求。