基于海上风电集群并网的统一潮流控制器与储能协同优化配置研究

樊玮; 何宏亮; 肖晃庆; 苗璐; 陈德扬; 王馨尉; 邓文扬

doi:10.19725/j.cnki.1007-2322.2023.0229

现代电力 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (05) : 956 -968. DOI: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2023.0229

基于海上风电集群并网的统一潮流控制器与储能协同优化配置研究

樊玮, 何宏亮, 肖晃庆, 苗璐, 陈德扬, 王馨尉, 邓文扬

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摘要

随着“碳中和，碳达峰”目标的提出，大规模、高容量、强随机性、清洁低碳的海上风电场集群并网，由于缺乏潮流调控手段，输电网将会出现潮流分布不均、断面输电能力达到瓶颈等问题，进而导致了严重的弃风现象。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以主动控制潮流分布以解决断面输电能力出现瓶颈的问题，同时储能装置可以起到提升电网灵活性、激励新能源消纳的作用。针对海上风电集群并网带来的一系列挑战，提出将基于海上风电集群并网的UPFC与储能协同优化配置方法，将UPFC和储能装置的选址和定容同时作为决策变量，并考虑海上风电出力的不确定性和时序相关性，提出UPFC与储能协同配置的分布鲁棒优化方法。然后，采用二阶锥凸松弛、大M法等技术将原混合整数非凸非线性规划模型转化成混合整数二阶锥规划模型，以实现高效求解。最后，以某个209节点的海上风电集群并网的输电系统为算例进行仿真计算，验证所提模型和算法的有效性。