Page 158 - 《中国电力》2026年第5期
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2026  年 第 59 卷



                       G      OS       ESS        (  ) 2      持续停运时间约束构成,即
                      J ∑ R G  J ∑ R OS  J ∑ R ESS   f 0 P L
                   sys     i,t,s  i,t,s  i,t,s     t,s                 
                 H         +        +         ≥                           x i,t,s −z i,t,s = y G  −y G
                                               
                                                                             
                   t,s    G       OS       ESS                                         i,t,s  i,t−1,s
                        T        T        T      4∆f max                   
                                                                             
                      i=1      i=1      i=1                                      ∑
                                                                             
                                                                             
                                                      (14)                              x i,t,s ≤y G
                                                                             
                                                                                                i,t,s
                                                                             
                                                                             
                                                                                                       (18)
                                                                                      on
                                                                              t=max{1,t−T +1}
              式 中 :  R G  为 场 景  s 下 节 点  i 处 常 规 发 电 机 组 在                      ∑
                                                                             
                                                                             
                      i,t,s                                                                    G
                                                                             
                                                                                         z i,t,s ≤y
                                                                                               i,t,s
              t 时段的频率响应功率;            R OS  为场景  s 下节点   i 处                 
                                                                             
                                                                             
                                       i,t,s                                  t=max{1,t−T  off  +1}
              海上风电机组在         t 时段的频率响应功率;            R ESS 为
                                                        i,t,s   式中:    x i,t,s 和 z i,t,s 分别为场景  s 下节点  i 处常规发
              场景   s 下节点   i 处  ESS  发电机组在    t 时段的频率响          电机组在      t 时段的启动和停机状态;             T 和  T off 分
                                                                                                     on
                         G
              应 功 率 ;  T 、  T OS 、  T  ESS 分 别 为 常 规 发 电 机 组 、  别为常规发电机组启动和停止所需的时间。
              海上风电机组、储能的额定响应时间;                     J ESS 为储        3)常规发电机组运行约束。
              能节点集合;       ∆f max 为最大允许频率偏差。                        常规发电机组的运行约束包括有功上下限约
                  3)准稳态频率约束。                                    束和爬坡约束,即
                  当频率趋于稳定时,RoCoF             及其加速度都为                           G  G,min  G
                                                                             y  P    ≤P  i,t,s
                                                                             
                                                                              i,t,s i
              0,回代至式(11)后可得到准稳态约束为                                                  G    G  G,max      (19)
                                                                              G
                                                                              P i,t,s  +R i,t,s ≤y  P
                         G      OS       ESS                                              i,t,s i
                        J ∑     J ∑     J ∑
                   FR      G        OS      ESS   L                              G    G      P
                  P   =   R   +   R   +    R   ≥P     (15)                     P   − P    ≤R
                                                                               
                   s,t     i,t,s    i,t,s   i,t,s  t,s                          i,t,s  i,t−1,s  i      (20)
                        i=1     i=1     i=1                                             G    X
                                                                                G
                                                                                P    − P  ≤R
                                                                                  i,t−1,s  i,t,s  i
                  4)系统频率响应能力约束。
                                                                式中:    P G,min 、 P G,max 分别为节点 i上的常规发电机
                  分别对常规发电机组、海上风电机组和储能                                   i      i
                                                                                                  X
                                                                组可发出功率的最小值、最大值;                  R 、  R 分别为
                                                                                                       P
              参与频率响应的能力进行约束,即                                                                     i    i
                                                                节点   i上常规发电机组下坡速率、上坡速率。
                                 G     G,max
                             0≤R   ≤R
                             
                                 i,t,s  i                          4)海上风电机组运行约束为
                             
                             
                             
                                 OS    OS,max
                             0≤R   ≤R                (16)                                   OS,max
                                 i,t,s  i                                        OS   OS               (21)
                                                                            0≤P    +R   ≤P
                                                                                 i,t,s  i,t,s  i,t,s
                                       ESS,max
                                 ESS
                              0≤R   ≤R
                                  i,t,s  i
                                                                    5)ESS  运行约束。
              式中:    R G,max 为节点  i 处常规发电机组的频率响应
                      i                                             ESS  运行约束包括储能功率约束和荷电状态
              功率最大值;        R OS,max 为节点  i 处海上风电机组的
                             i                                  约束,即
              频率响应功率最大值;             R ESS,max 为节点  i 处  ESS  的               ESS,max  ESS   ESS,max
                                      i                                     − P i   ≤P i,t,s  ≤P i
                                                                           
                                                                           
                                                                           
              频率响应功率最大值。                                                            ESS   ESS,max
                                                                           
                                                                            ESS,min
                                                                           
                                                                           k     ≤k    ≤k
                                                                            i       i,t,s  i           (22)
              1.2.3    系统运行约束                                                            ESS
                                                                           
                                                                           
                                                                                        P
                                                                                  ESS    i,t,s
                                                                            ESS
                  1)系统惯性约束。                                                k   = k i,t−1,s  +  ESS  ∆t
                                                                           
                                                                            i,t,s
                                                                           
                                                                                         E i
                  所有机组的惯量         H sys 由常规发电机组和备用
                                   t,s                                  ESS
                                                                式中:    P   为场景    s 下节点   i 处  ESS  在  t 时段的有
              状态下海上风电机组的惯性共同聚合而成,即                                      i,t,s
                                                                功大小;     P ESS,max 为节点  i 处  ESS  的有功上限;   k ESS
                          G             OS                                i                                 i,t,s
                         J ∑            J ∑
                     sys     G GM G         OS OSM              为场景    s 下节点   i 处    在  t 时段的荷电状态大小;
                   H   =    H P   y   +   H   P       (17)                         ESS
                     t,s     i  i  i,t,s    j  j
                                                                 ESS,min  ESS,max
                         i=1            j=1                     k      和  k     分别为节点      i 处  ESS  荷电状态的
                                                                 i        i
              式中:    H 为节点    i 处的常规发电机组的惯性常数;                  最小值和最大值;          E ESS 为节点  i 处  ESS  的容量值。
                      G
                      i                                                            i
              H OS 为节点   j 处的海上风电机组的惯性常数;               P GM        6)潮流约束。
                j                                         i
              为节点    i 处的常规发电机组额定容量;               P OSM 为节         输电网的潮流约束包括直流潮流约束、线路
                                                     j
              点  j 处的海上风电机组额定容量;               y G  为场景  s 下    的容量约束和节点相角约束,即
                                                i,t,s                    s    m
              节点   i 处常规发电机组在        t 时段的运行状态。                        |θ  −θ ij,t,s  − x ij P ij,t,s |≤π(1−l ij )
                                                                        ij,t,s
                                                                       
                                                                       
                                                                       
                                                                            N           N
                                                                        −l ij P ≤P ij,t,s ≤l ij P
                                                                       
                  2)常规发电机组运行逻辑约束。                                           ij          ij             (23)
                                                                       
                                                                       
                                                                        min ≤θ i,t,s ≤θ max
                                                                       θ
                                                                       
                  常规发电机组的运行逻辑由启停状态变化约                                   i         i
                                                                       
                                                                       
                                                                       
                                                                                  ref
                                                                       
              束、启动后最小持续运行时间约束和停机后最小                                     θ i,t,s = 0, i ∈ i
              154
   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163