(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 202211200159.9 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 长沙学院 地址 410022 湖南省长 沙市开福区洪山 街 道洪山路98号 (72)发明人 杨波　 (74)专利代理 机构 湖南企企卫知识产权代理有 限公司 43257 专利代理师 任合明 (51)Int.Cl. G06F 30/30(2020.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 适应储能 电站变工况运行的电力系统动态 行为建模方法 (57)摘要 本发明提供一种适应储能 电站变工况运行 的电力系统动态行为建模 方法,首先构建储能型 电力系统的差分代数方程， 然后根据储能电站变 工况确定基于时变参数的储能电站节点注入功 率并进而确定储能型电力系统的工作点集合， 将 储能型电力系统差分代数方程在不同的工作点 线性化， 得到基于不同工作点的电力系统线性化 模型， 进而构建基于不同工作点的电力系统状态 矩阵， 最后将不同工作点的电力系统状态矩阵组 合成电力系统状态矩阵集合， 构建基于电力系统 状态矩阵集合的储能型电力系统动态模型； 该模 型克服现有的电力系统线性化模型和非线性模 型的缺点和不足， 能适应储能电站 变工况运行情 形， 为储能型电力系统动态行为 分析和储能电站 调度提供基础理论支撑 。 权利要求书4页 说明书11页 附图4页 CN 115470736 A 2022.12.13 CN 115470736 A 1.适应储能电站变工况运行的电力系统动态行为建模方法， 其特征在于， 该方法包括 以下步骤： S1、 对于至少由发电机、 励磁器、 负荷、 输电线路组成的储能型电力系 统， 以发电机、 励 磁器、 负荷、 输电线路模型为基础， 构建储能型电力系统的差分代数 方程， 形式如下： 0＝g(x,y) 其中， 和 分别为储能型电力系统的状态变量向量和代数变量向量， x和y 均随时间t变化， 为了简便起见， 将xt简写为x， 将yt简写为y， 以下同； 表示对状态变量x求 导数， 为储能型电力系统差分方程组的差分函 数关系， 为储能型电力 系统代数方程组的代数函数关系， m和n分别代表储能型电力系统中状态变量向量 维数和代 数变量向量维数； 在储能型电力系统的差分方程组 中， 差分函 数关系由发电机、 励磁器这些动 态元件产生； 在储能型电力系统的代数方程组0＝g(x,y)中， 代数函数关系由负荷、 输电线 路按电网络潮流 规律产生； 储能型电力系统的代数方程组0＝g(x,y)为标准潮流方程， 由发电机节点注入功率、 负 荷节点功率和输电线路参数确定； S2、 根据储能电站变工况确定基于时变参数的储能电站节点注入功率并构建储能电站 节点注入功率与节点电压数量关系的方程 设储能电站连接 于电力系统中第i0个节点， 其向电力系统的注入功率 为： 其中ρ(t)为时变参数， t为时间， 和 分别为储能电站变工况下注入电 力系统第i0个节点的有功功率和无功功率， 和 是时变参数ρ(t)的函数； F ( ρ(t))是时变参数ρ(t)变化轨迹的集合， R为实数， C(R,R)为复数域里的连续函数， F是实数 R的子集， 表示对时变参数ρ(t)求导数,也即时变参数ρ(t)的变化率， 是非负值， 时变 参数ρ(t)有界且变化 率 有界， R+为正实数； 储能电站 节点注入功率与节点电压数量关系的方程如下： 其中， 和 分别为储能型电力系统的第i个和第j个节点电压， 表示当i＝i0时储能 型电力系统的第i0个节点电压； 为Yij的共轭复数， Yij为节点导纳矩阵第i行第j列元素， 表示当i＝i0时节点导纳矩阵的第i0行第j列元素， 表示当i＝i0时 的共轭复数； 为 的共轭复数， N 为储能型电力系统的节点数， i∈[1,2, …,N],j∈[1,2, …,N]； S3、 根据S2确定的基于时变参数的储能电站节点注入功率， 经过潮流计算得到储能型权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115470736 A 2电力系统的工作点 集合 储能型电力系统潮流方程如下： 其中， Pi和Qi(i∈[1,2, …,N]∩i≠i0)为注入电力系统第i个节点(i≠i0)的有功功率和 无功功率； 当电力系统中第i0个节点的储能电站节点注入功率 在时刻 t测量得到后， 采用标准潮流计算方法， 就可以得到与时刻t对应的储能型电力系统的状态 变量向量x和代数变量向量y， 具体如下： S3.1、 给定一组t的离 散时间序列： t0,t1,…,tT 其中T为t的离 散时间序列最大个数； 对应的， 可以得到一组ρ(t)的离 散时间序列： ρ(t0), ρ(t1),…, ρ(tT) 和一组第i0个节点储能电站 注入功率的离 散时间序列： S3.2、 根据储能型电力系统潮流方程， 采用标准潮流计算方法， 得到一组储能型电力系 统的状态变量向量x和代数变量向量y， 进而得到与时刻t对应的储能型电力系统的工作点 集合： 其中， 和 分别表示当第i0个节点电压方程为 时的储能型 电力系统潮流方程计算得到的状态变量向量和代数变量向量； 和 分别表示当第i0个 节点电压方程为 时的储能型电力系统潮流方程计算得到的状态变 量向量和代数变量向量； …； 和 分别表示当第i0个节点电压方程为 时的储能型电力系统潮流方程计算得到的状态变量向量和代数变量向量； S4、 将储能型电力系统的差分代数方程在工作点线性化， 得到储能型电力系统工作点 线性化通用模型 将S1中储能型电力系统的差分代数方程线性化， 得到储能型电力系统工作点线性化通 用模型：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115470736 A 3