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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

优化，体现了该方法在经济性与安全性之间取得平 负载激增扰动，频率最低点以及 RoCoFo 都没有
衡的优越性，验证了本文策略的有效性与可行性。 超出其最大值。
由图 8 可知，由于本文的常规机组总容量最
表 2 各策略下的规划成本结果对比
大，接入的节点位置较多，因此调频时出力最多
Table 2 Comparison of planning cost results under
various strategies 的是系统中的常规机组，其次是出力较少的海上风

策略 F /10 元 F /10 元 F /10 元 F /10 元 电机组，ESS 由于其容量较小，出力也相对较少。
6
G
6
6
L
UL
6
OS
图 9 为输储协同规划过程中海上风电出力和
1 21.651 1 3.514 8 17.617 0 0.522 3
ESS 的 荷 电 量 变 化 图 ， 在 时 段 1-3 时 ESS 将 多 余
2 21.532 5 3.564 2 17.445 8 0.522 3
3 21.580 7 3.613 7 17.399 0 0.568 0 的电能储存起来从而降低系统中的弃风成本。在
时段 3-5 时，由于海上风电的出力无法满足系统
由图 7 可知，在 0~8 h 内频率最低点和 RoCoFo 中的电能需求，此时为了减少传统发电机组的发
均不会发生太大波动，这与图 6 中负载在两个场 电成本，ESS 将储存的电释放出来。当 ESS 储存
景 下 的 变 化 基 本 一 致 ， 到 了 8~10 h 负 载 增 长 迅 的电释放完后，系统中的负载需求主要由海上风
速，系统在受到负载激增的扰动后会出现频率最 电和传统机组提供。结合图 6 的负载变化特性曲
低点下移和 RoCoFo 上升，对应了图 8 中这两条线 线可以看到，在整个的运行时段中，海上风电的
的变化情况。在图 6 中，11~12 h 负载会出现一次 出力随负载水平的变化而变化，当系统中存在较
下降，相应的，图 8 中的频率最低点发生上移， 多的电能时，ESS 便将其存储起来，然后在电能
RoCoFo 下降。然而，即使系统会受到不同程度的 缺乏时释放，从而保证系统运行的经济性。

100 1 500
49.9 0.26 荷电量；
频率最低点/Hz 49.7 频率最低点； 0.22 RoCoFo/(Hz·s −1 ) 80 海上风电出力 1 300
49.8
0.18
RoCoFo
49.6
1 100
60
0.14
49.5
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 24:00 荷电量/% 40 900 海上风电出力/kW
时刻
20 700
a) 场景1 0.26 0 500
49.9
频率最低点/Hz 49.8 频率最低点； 0.22 RoCoFo/(Hz·s −1 ) 00:00 图 9 输储协同规划状态变化曲线 24:00
20:00
08:00
12:00
04:00
16:00
时刻
49.7
0.18
RoCoFo
49.6
0.14
49.5
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 24:00 Fig. 9 Coordinated transmission and storage planning
state change curve
时刻
b) 场景2 3.3 考虑线路负载率约束结果对比
图 7 不同场景下的频率变化率与频率最低点 为验证本文所提考虑了线路负载率约束的输
Fig. 7 Rate of change of frequency and frequency nadir 储协同规划方法的有效性，图 10 给出了考虑线路
under different scenarios
负载率约束前输电系统中的重载线路示意图。结

120 ESS； 合图 11 考虑线路负载率约束后的线路规划结果可
100 海上风电；
常规机组； 以看到，针对重载线路 1-3、1-5、7-8、8-9 和 3-24，
8%负载
80
功率/kW 60 通过在原节点间以及相邻线路投建新输电线路的
方式来缓解线路传输压力；针对重载线路
17-18
40
20 和 13-23 采用的是增加相邻输电线路来缓解传输
0
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 24:00 压力。通过这两种线路投建的方式，能够有效降
时刻
低线路重载运行情况，延长线路的运行寿命。
图 8 负载增量扰动下多电源频率响应及时序出力特性
从表 3 考虑线路负载率前后的规划结果可以
Fig. 8 Diagram of frequency response and time-series
output characteristics of multi-power sources under load 看到，通过加入负载率约束后，之前重载线路的
increment disturbance 平均负载率均得到了一定程度上的降低。通过增
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