Page 155 - 《中国电力》2026年第5期
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陈鸿琳等：考虑解析化动态频率约束的输-储协同鲁棒规划方法                                           2026  年第 5 期



              统的仿真结果表明，该方法在提升系统频率安全性的同                          频的方法，推导最大频率偏差的解析表达式。在
              时，能够有效缓解线路重载问题，得到经济性与鲁棒性                          考虑风电参与调频的同时，文献                  [17] 提出考虑频
              兼顾的规划方案。
                                                                率跌落最低值的频率安全约束构造方法。从分布
              关 键 词 ： 输 电 网 ； 海 上 风 电 ； 动 态 频 率 约 束 ； 双 层 规
                                                                式能源参与调频的角度，文献                [18] 提出一种基于
              划；条件风险价值；分布鲁棒优化
                                                                中间层的风-储一体化调频控制策略，优化了风电
              DOI：10.11930/j.issn.1004-9649.202511031

                                                                场 和 储 能 系 统 在 电 网 频 率 变 化 时 的 调 频 功 率 分
                                                                配。文献     [19] 从储能系统参与调频的角度建立储
              0    引言
                                                                能系统的扩展系统频率响应模型。基于风力出力
                  在全球积极推动能源转型的背景下，海上风                           和所提供虚拟惯量的不确定性，文献                    [20] 提出两
              电 [1-2]  得益于其资源丰富、不占用陆上面积等优                       阶 段 机 会 约 束 随 机 优 化 模 型 。 在 此 基 础 上 ， 文
              势 ， 成 为 了 实 现 “ 碳 中 和 ” 目 标 的 重 要 支 撑 。           献  [21] 采用数据驱动的方法处理两阶段机会约束
                                                          [3]
              然而，风电等新能源机组通过变流器并网，其有                             随 机 优 化 模 型 。 为 了 提 高     ESS  在 调 频 时 的 利 用
              功出力与电网频率解耦，导致电网频率响应能力                             率，文献     [22] 提出一种考虑调频死区的电池储能
              急剧下降，由此引发的大停电事故时有发生                        [4-6] 。  系统自适应频率控制策。由于可再生能源占比不
              因此，研究考虑解析化动态频率约束的输电网规                             断提高，文献        [23] 通过配置    ESS  使光伏发电提供
              划方法具有重要意义。                                        惯量与一次调频支撑来应对频率稳定性问题。文
                  近年来，已有部分学者针对海上风电接入的                           献  [24] 提出了计及频率稳定的多调频资源协调优
              输电网规划方法进行了研究。文献                   [7] 提出一种        化模型，目标函数为整个系统的运行成本最低。
              基于仿射变换的最优场景算法，从而确定电力系                             还有诸多学者从电-气互联系统               [25]  和多能系统   [26-27]
              统潮流区间的分布特性。文献                 [8] 对含海上风电          的角度提出含频率约束的调度方法。综上所述，
              系统的输电网运行模型进行研究，建立了输电网                             考虑风电提供虚拟惯量支撑和一次调频备用的优
              的扩展规划模型和潮流运行模型。从规划层面来                             化调度模型主要采用确定性或随机规划方法进行
              看，传统的规划模型难以有效应对海上风电出力                             分析。其中，随机规划依赖精确的概率分布，在
              的不确定性，可能造成输电网的投资过剩或投入                             应对极端频率事件时可能失效；传统鲁棒优化虽
              不足问题 ；从运行层面来看，风电的不确定性                             能保证极端场景下的安全，但其基于保守不确定
                       [9]
              加大了电力系统功率平衡的难度，并且容易出现                             集的决策往往导致经济性过差。分布鲁棒优化通
              线路阻塞的问题         [10] 。对此，文献    [11] 提出了一种         过利用历史数据构建概率分布模糊集，并在此集
              考 虑 线 路 重 载 运 行 情 况 下 的 输 电 网 双 层 规 划 方           合中的最坏分布下进行优化，从而在理论与实用
              法，有效降低了线路的过载率，并同时兼顾了输                             性上取得了更好的平衡。同时，采用鲁棒优化理
              电网规划层和运行层双重目标。ESS                  作为一种高          论处理风电场提供的虚拟惯量和出力的不确定性
              效的调节系统，既能够有效提升电力系统运行的                             的研究较少。
              灵活性和可靠性，又能通过快速频率响应为系统                                 为填补现有研究的空白，本文提出一种深度
              提供虚拟惯量和一次调频备用，直接从根源上增                             耦合解析化动态频率安全约束的输-储协同鲁棒规
              强频率稳定性       [12] 。文献  [13] 提出考虑动态频率支             划方法。首先，构建了一个融合输电网上层规划
              撑的电池储能规划方法，建立电池储能提供快速                             与下层经济调度的双层优化框架，上层以系统总
              频率响应的系统动态频率安全模型。为充分利用                             投资运行成本最低为目标规划线路与储能，下层
              储能资源，文献         [14] 提出一种可用容量和调频成                 通过引入解析化的动态频率安全约束来校验方案
              本的网侧多储能电站双层优化策略，提高了区域                             的频率稳定性。其次，针对海上风电与负荷的不
              内储能资源的利用率。文献               [15] 通过储能共享来           确定性，创新性地采用            ASG  方法构建极端风险场
              进行电网协同优化。                                         景集，并基于        1-范数与∞-范数构建混合概率不确
                  考虑到系统在接入大规模风电时会出现惯量                           定集，以此为基础建立考虑               CVaR  风险损失的分
              不足的情况，文献          [16] 提出同步机与风机参与调                布鲁棒规划模型。最后，采用                C&CG  算法对转化

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