CN103050985B - 一种风储系统广域优化配置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风储系统广域优化配置的方法，其特征在于通过对风电并网后电压稳定性以及电压质量的全面考核，评估系统接纳风电的量化能力；为提高风电量化接纳能力，接入储能系统，根据不同接纳能力的需求，确定储能系统容量；对储能系统基于二阶网损灵敏度原则进行广域的优化布点与广域选点。本发明考虑了风电并网后多种技术指标，全面指导储能系统容量的定制，并通过对储能系统基于网损灵敏度的广域配置，进一步增强了风电并网后系统的电压稳定性以及改善了相应电压质量。

Description

一种风储系统广域优化配置的方法

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体涉及一种风储系统广域优化配置的方法。

背景技术

随着风力发电快速发展，小规模风电分散开发就地接入供电系统逐渐向大规模风电集中开发并入输电系统过渡，大规模风电集中并网使得其并网后会出现频率偏差，即输出功率波动；线路潮流过载，即静态电压稳定性；以及诸如电压偏差、电压闪变等电压质量问题，至于谐波问题储能技术不能解决，不予考虑。而储能技术因其电功率灵活的“吞”、“吐”特性，能够满足电力系统功率实时平衡的要求，从而解决风电并网后相应技术难题，因此储能技术成为提高风电接纳能力最为期待的一种手段。

对储能系统在风力发电领域中的配置，未提到进行广域配置，现有的研究都是将储能系统集中接在风电并网点——集中配置，或者接在风电场内部采用一机一储模式——分散配置；而在储能系统容量计算研究中，大多从平滑风电输出，改善风力发电间歇性入手，研究控制策略，最后针对不同容量的风电场计算匹配的储能系统容量。

名称为《风电场中储能系统的功率和容量优化配置》提出了以风电机组及储能装置的输出功率波动标准差为指标的储能系统功率与容量优化方案，并编写了基于CPSO算法的目标函数优化程序，其虽然同时对储能容量与功率进行了优化配置，但局限在风电并网点的功率波动，为广泛考虑风电并网后对整个电网各指标的影响。名称为《风电场储能容量合理取值范围分析》针对怎样选取储能容量较为经济合理问题，提出了包含储能容量成本和风功率平滑效果的判据，通过详细分析储能容量合理取值受到的各种影响因素，利用储能容量成本及风电场输出功率平滑效果辅助判据得出风电场储能容量合理的取值范围。其随结合了储能成本，但依然局限在平滑风功率波动，未对风电并网后对系统的各潮流指标进行量化分析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种风储系统广域优化配置的方法，在一定程度上通过布点即增强了系统电压稳定性以及改善电压偏差、电压闪变等电压质量问题，使其在提高风电接纳能力上事半功倍。

本发明提供的一种风储系统广域优化配置的方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

（1）通过仿真对电网母线电压进行静态稳定性计算，得到静态电压稳定临界值及对应的最大输入功率P_1max；

（2）计算电网母线电压总偏差ΔU和电网电压总闪变裕度；ΔU即所有母线电压偏差之和；电网电压总闪变裕度即所有母线电压闪变裕度之和；

（3）将电网中计算得到的电网母线电压大小与风电并网标准中风电并网后各母线电压要求比较，得到满足国标中母线电压偏差要求的电压总偏差临界值Δu_2max及其对应的此项标准下最大接纳风功率P_2max，；

（4）将电网不同电压等级下各母线闪变计算值大小与国标中各电压等级下电压闪变规定值进行比较，得到满足国标规定下的电网总闪变裕度临界值ΔS_3.max和此项标准下最大接纳风功率P_3max；标准可通过（GB2008）中确定；

（5）按照风电接纳能力量化计算公式计算不同接入风功率p下，电网的量化接纳能力L_p，得到风功率的p-L_i(p)的量化曲线；

（6）根据不同风电场接入能力的需求，在不满足风电接入能力情况下，接入储能系统，提高风电场接纳能力至所需值，并确定储能系统的匹配容量C；在不同风电场因周围电网结果和自身因素，其接纳能力不同，可根据需求自行设定，所设定值满足客观条件下的最佳经济性；

（7）依据网损灵敏度原则，计算电网总网损-节点功率二阶灵敏度，并根据功率二阶灵敏度确定接入点位置。

其中，步骤（1）包括如下步骤：

1）对风电并网后随其风功率的变化，通过绘制风电并网点和电网系统母线的P-V曲线判断风功率在传输线上的静态电压稳定性；

2）根据所述P-V曲线拐点对应的风功率值确定静态电压稳定性指标下的最大接纳风功率。

其中，步骤（2）所述电网系统总电压偏差ΔU的表达式如下：

$\mathrm{\ΔU}=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}|U_{i.\max }-\stackrel{\‾}{U_i}|$

式中，U_i.max为各母线电压实际仿真下的最大幅值；为国标规定的各电压等级下的母线电压偏差限值。

其中，步骤（2）所述不同风机连接在公共点引起电压闪变裕度的表达式如下：

$P_{\mathrm{sts}}=P_{\mathrm{lts}}=\frac{1}{S_k}\·\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N_{\mathrm{wt}}}{\mathrm{\Σ}}}{(c_i({\mathrm{\φ}}_k,v_a)\·S_{n,i})}^2}$

式中P_st、P_lt为短时间和长时间闪变值；为给定在公共连接点电网阻抗角给定现场风电机组轮毂高度的年平均风速v_a的风电机组的闪变系数；S_n为风电机组的额定视在功率；S_k为公共连接点的短路容量。而对于现场实际的和v_a对应的风电机组闪变系数，可对测量结果得到的各种数据表，应用线性插值求出。N_wt为连接到公共节点的风电机组的数目。

其中，步骤（4）计算电网总闪变裕度临界值ΔS_3.max（这里的下标1、2、3依次表示所述的三个接纳能力评估的标准）的表达式如下：

${\mathrm{\ΔS}}_{3.\max }=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}|P_{i.\mathrm{ltz}}-\stackrel{\‾}{P_i}|$

式中，P_i.ltz为母线i的长时间闪变值；为国标规定的各电压等级下母线电压闪变限值。

其中，步骤（5）量化接纳能力L_p的表达式如下：

$L_i\left(p\right)=\mathrm{\α}\frac{p_{1\max }-p}{p_{1\max }}+\mathrm{\β}\frac{{\mathrm{\Δu}}_{2\max }-{\mathrm{\Δu}}_p}{{\mathrm{\Δu}}_{2\max }}+\mathrm{\γ}\frac{{\mathrm{\Δs}}_p-{\mathrm{\Δs}}_{3.\max }}{{\mathrm{\Δs}}_{3.\max }}$

式中，α、β和γ为权衡系数，表征三个标准在接纳能力评估中各占的比重，可根据自身需求进行设定；p_1max为静态电压稳定标准下的最大接纳风功率、；p为实际接入的风功率；Δu_2max为电压偏差标准下的电网电压总偏差临界值；Δu_p为实际电网电压总偏差；ΔS_p为实际电网电压总闪变裕度；Δ_3.max为电压闪变标准下的电网电压总闪变临界值。

其中，步骤（6）所述确定储能系统的匹配容量C的表达式如下：

C＝a(L₀-L₁)

式中，a为容量系数，可根据仿真计算建立的数据库通过统计或数据拟合得到；L₁为实际计算得到的风电量化接纳能力；L₀为设定的电网所需的风电接纳能力。

其中，步骤（7）根据功率二阶灵敏度确定接入点位置，是通过排序将二阶灵敏度最大的母线作为储能系统接入点。

其中，步骤（7）有功网损S_loss表达式为：

$S_{\mathrm{loss}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i{\left(Y_{\mathrm{ij}}{U}_j\right)}^{*}$

式中U_i、U_j为母线i、j电压；Y_ij为支路ij的导纳。

将有功、无功分开表示为：

P_loss＝f(δ，U)；Q_loss＝h(δ，U)

式中P_loss、Q_loss分别为有功损耗和无功损耗；δ、U分别为母线电压的相角与幅值。

针对有功损耗，对节点P、Q求取偏导得：

$\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dP}}=\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂\mathrm{\δ}}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂P}+\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\frac{\∂U}{\∂P}$

$\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dQ}}=\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂\mathrm{\δ}}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂Q}+\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\frac{\∂U}{\∂Q}$

$\left[\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dP}}\\ \frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dQ}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂P}& \frac{\∂U}{\∂P}\frac{1}{U}\\ \frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂Q}& \frac{\∂U}{\∂Q}\frac{1}{U}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂P}\\ \frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\end{array}\right]=-{\left[J^T\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}\frac{\∂P_{\mathrm{loss}}}{\∂P}\\ \frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\end{array}\right]$

式中P、Q分别为母线有功、无功变动值；J为潮流方程的雅克比矩阵。

式中： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{{\∂\mathrm{\δ}}_i}=2\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i{G}_{\mathrm{ij}}{U}_j\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\\ \frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{{\∂U}_j}{U}_j=2\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i{G}_{\mathrm{ij}}{U}_j\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$

分别为母线i电压相角和母线j的电压幅值；G_ij为支路ij的电导；δ_ij为母线i电压与母线j电压之间的相角差。

其中，步骤（7）在一阶灵敏度的基础上，构成二阶灵敏度；网损灵敏度的二阶导数通过有限微分求得：

$\frac{d^2{P}_{\mathrm{loss}}}{{\mathrm{dP}}^2}=\frac{\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{d\λ}}(\mathrm{\λ}+\mathrm{\Δ\λ})-\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{d\λ}}\left(\mathrm{\λ}\right)}{\mathrm{\Δ\λ}}$

式中Δλ为5倍的潮流计算误差。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明克服了现有储能系统提高风电接入能力研究中，只针对某一种指标进行考核的单调性，全面考核风电并网后引起的电压静态稳定性、电压偏差、电压闪变一系列技术指标，综合评估风电接纳能力，以此指导储能系统容量计算，提高风电接纳能力；

本发明将储能系统基于网损灵敏度原则在一定范围内进行广域优化配置，在一定程度上通过布点即增强了系统电压稳定性以及改善电压偏差、电压闪变等电压质量问题，使其在提高风电接纳能力上事半功倍。

附图说明

图1为本发明提供的电网接纳风电能力量化计算原理图。

图2为本发明提供的接纳风电能力随风功率变化示意曲线。

图3为本发明提供的储能系统提高风电接纳能力原理图。

图4为本发明提供的风电接纳能力随储能系统配比变化示意曲线图。

图5为本发明提供的储能系统广域优化布点原理图。

图6为本发明提供的储能系统配比计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本实施例提供的一种风\储系统广域优化配置的方法，其特征在于通过对风电并网后电压稳定性以及电压质量的全面考核，评估系统接纳风电的量化能力。电网接纳风电能力量化计算原理图如图1所示，在仿真计算后，通过静态电压稳定性、系统电压总偏差和系统电压总闪变裕度确定量化接纳能力，量化接纳能力随风功率变化示意曲线如图2所示，量化接纳能力变化范围为(-∞,1]。为提高风电量化接纳能力，接入储能系统，根据不同接纳能力的需求，确定储能系统容量，其原理图如图3所示，接入储能系统将改变网络中潮流，进而提高静态电压稳定性以及电能质量指标，达到提高风电接纳能力的目标，风电接纳能力随储能系统配比变化示意曲线如图4所示。

对储能系统基于二阶网损灵敏度原则进行广域的优化布点（分散配置）与广域选点（集中配置）原理如图5所示，其是储能系统广域优化布点原理图，电网经仿真计算得到系统网损一、二阶灵敏度，通过对网损二阶灵敏度排序可知系统网损二阶灵敏度由大到小依次为母线a、b、c、d……，当考虑对储能系统进行广域集中配置时，则网损二阶灵敏度度最大母线即为最佳接入点，当考虑储能系统广域分散配置时，则排序靠前的母线为最佳接入点。

储能系统容量配比计算流程如图6所示，风电接入电网经仿真计算1得到量化接纳能力L₁，与风电场规定的接纳能力L₀取差值得到偏差信号δL，偏差信号经分配器分解为静态电压稳定性δp₁、系统总电压偏差δu₂、系统闪变总偏差δs₃信号，经仿真计算2确定抵消三个偏差信号的储能系统最小匹配容量，并经广域优化布点后接入系统。

本发明考虑了风电并网后多种技术指标，全面指导储能系统容量的定制，并通过对储能系统基于网损灵敏度的广域配置，进一步增强了风电并网后系统的电压稳定性以及改善了相应电压质量。

本实施例提供的一种风储系统广域优化配置的方法，包括如下步骤：

（1）进行电网母线静态电压稳定性仿真评估，得到电压稳定临界值对应的最大输入功率P_1max；其具体包括如下步骤：

1）对风电并网后随其风功率的变化，通过绘制风电并网点和电网系统母线的P-V曲线判断风功率在传输线上是否存在过载情况，即静态电压稳定性，曲线拐点即为静态电压稳定临界值，表征传输线上功率过载；

2）根据所述P-V曲线拐点对应的风功率值确定静态电压稳定性指标下的最大接纳风功率。

（2）计算电网母线电压总偏差ΔU和电网电压总闪变裕度；

其中，电网系统总电压偏差ΔU的表达式如下：

$\mathrm{\ΔU}=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}|U_{i.\max }-\stackrel{\‾}{U_i}|$

式中，U_i.max为各母线电压实际仿真下的最大幅值；为国标规定的各电压等级下的母线电压偏差限值。

电压闪变的表达式如下：

$P_{\mathrm{sts}}=P_{\mathrm{lts}}=\frac{1}{S_k}\·\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N_{\mathrm{wt}}}{\mathrm{\Σ}}}{(c_i({\mathrm{\φ}}_k,v_a)\·S_{n,i})}^2}$

式中P_st、P_lt为短时间和长时间闪变值；为给定在公共连接点电网阻抗角给定现场风电机组轮毂高度的年平均风速v_a的风电机组的闪变系数；S_n为风电机组的额定视在功率；S_k为公共连接点的短路容量；N_wt为连接到公共节点的风电机组的数目。

（3）将电网中计算得到的电网母线电压大小与风电并网标准中风电并网后各母线电压要求比较，得到满足国标中母线电压偏差要求的电压总偏差临界值Δu_2max及其对应的此项标准下最大接纳风功率P_2max；

（4）将电网不同电压等级下各母线闪变裕度大小与国标中各电压等级下电压闪变规定值进行比较，得到满足国标规定下的电网总闪变裕度临界值ΔS_3.max和此项标准下最大接纳风功率P_3max；

其中，计算计算电网总闪变裕度临界值ΔS_3.max的表达式如下：

${\mathrm{\ΔS}}_{3.\max }=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}|P_{i.\mathrm{ltz}}-\stackrel{\‾}{P_i}|$

式中，P_i.ltz为母线i的长时间闪变值；为国标规定的各电压等级下母线电压闪变限值。

P_3max为风电接入后满足国标中对各母线电压闪变限值时的最大接入风功率。

（5）按照风电接纳能力量化计算公式计算接入风功率和系统的量化接纳能力L_p，得到风功率的p和L_i(p)的量化曲线，如图2所示；

其中，量化接纳能力L_p的表达式如下：

$L_i\left(p\right)=\mathrm{\α}\frac{p_{1\max }-p}{p_{1\max }}+\mathrm{\β}\frac{{\mathrm{\Δu}}_{2\max }-{\mathrm{\Δu}}_p}{{\mathrm{\Δu}}_{2\max }}+\mathrm{\γ}\frac{{\mathrm{\Δs}}_p-{\mathrm{\Δs}}_{3.\max }}{{\mathrm{\Δs}}_{3.\max }}$

式中，α、β和γ为权衡系数，表征三个标准在接纳能力评估中各占的比重，其根据自身需求进行设定；p_1max为静态电压稳定标准下的最大接纳风功率；p为实际接入的风功率；Δu_2max为电压偏差标准下的电网电压总偏差临界值；Δu_p为实际电网电压总偏差；Δs_p为实际电网电压总闪变裕度；Δs_3.max为电压闪变标准下的电网电压总闪变临界值。

（6）根据不同风电场接入能力的需求，在不满足风电接入能力情况下，接入储能系统，提高风电场接纳能力至所需值，并确定储能系统的匹配容量C，其风电接纳能力随储能系统配比变化示意曲线如图4所示；

其中，确定储能系统的匹配容量C的表达式如下：

C＝L₁-L₀

式中，a为容量系数，根据仿真计算建立的数据库通过统计或数据拟合得到；L₁为实际计算得到的风电量化接纳能力；L₀为设定的电网所需的风电接纳能力。

（7）依据网损灵敏度原则，计算母线网损-节点功率二阶灵敏度，通过排序将二阶灵敏度最大的母线作为储能系统接入点。

其中，有功网损表示为：

$S_{\mathrm{loss}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i{\left(Y_{\mathrm{ij}}{U}_j\right)}^{*}$

式中U_i、U_j为母线i、j电压；Y_ij为支路ij的导纳。

将有功、无功分开表示为：

P_loss＝f(δ，U)；Q_loss＝h(δ,U)

式中P_loss、Q_loss分别为有功损耗和无功损耗；δ、U分别为母线电压的相角与幅值。针对有功损耗，对节点P、Q求取偏导得：

$\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dP}}=\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂\mathrm{\δ}}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂P}+\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\frac{\∂U}{\∂P}$

$\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dQ}}=\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂\mathrm{\δ}}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂Q}+\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\frac{\∂U}{\∂Q}$

$\left[\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dP}}\\ \frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{dQ}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂P}& \frac{\∂U}{\∂P}\frac{1}{U}\\ \frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂Q}& \frac{\∂U}{\∂Q}\frac{1}{U}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂P}\\ \frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\end{array}\right]=-{\left[J^T\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}\frac{\∂P_{\mathrm{loss}}}{\∂P}\\ \frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{\∂U}\end{array}\right]$

式中P、Q分别为母线有功、无功变动值；J为潮流方程的雅克比矩阵。

式中： $\left\{\begin{array}{c}\frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{{\∂\mathrm{\δ}}_i}=2\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i{G}_{\mathrm{ij}}{U}_j\sin {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\\ \frac{{\∂P}_{\mathrm{loss}}}{{\∂U}_j}{U}_j=2\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{U}_i{G}_{\mathrm{ij}}{U}_j\cos {\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ij}}\end{array}\right.$

分别为母线i电压相角和母线j的电压幅值；G_ij为支路ij的电导；δ_ij为母线i电压与母线j电压之间的相角差。

为了克服网损灵敏度指标线性特性差的缺点，在一阶灵敏度的基础上，构成二阶灵敏度指标，使其满足良好的线性。网损灵敏度的二阶导数可以通过有限微分求得：

$\frac{d^2{P}_{\mathrm{loss}}}{{\mathrm{dP}}^2}=\frac{\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{d\λ}}(\mathrm{\λ}+\mathrm{\Δ\λ})-\frac{{\mathrm{dP}}_{\mathrm{loss}}}{\mathrm{d\λ}}\left(\mathrm{\λ}\right)}{\mathrm{\Δ\λ}}$

式中Δλ为5倍的潮流计算误差。

通过各母线二阶灵敏度的排序，将储能系统接在最大灵敏度母线——集中配置，或将储能系统分散接于灵敏度由大到小排序靠前几个母线——分散配置。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种风储系统广域优化配置的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)通过仿真对电网母线电压进行静态稳定性计算，得到静态电压稳定临界值及对应的最大输入功率P_1max；

(2)计算电网母线电压总偏差ΔU和电网电压总闪变裕度Δs_p；

(3)将电网中计算得到的电网母线电压大小与风电并网标准中风电并网后各母线电压要求比较，得到满足国标中母线电压偏差要求的电压总偏差临界值Δu_2max及其对应的此项标准下最大接纳风功率P_2max；

(4)将电网不同电压等级下各母线闪变裕度大小与国标中各电压等级下电压闪变规定值进行比较，得到满足国标规定下的电网总闪变裕度临界值ΔS_3.max和此项标准下最大接纳风功率P_3max；

(5)按照风电接纳能力量化计算公式计算不同接入风功率p下，电网的量化接纳能力L_p，得到风功率的p-L_i(p)的量化曲线；

(6)根据不同风电场接入能力的需求，在不满足风电接入能力情况下，接入储能系统，提高风电场接纳能力至所需值，并确定储能系统的匹配容量C；

(7)依据网损灵敏度原则，计算电网总网损-节点功率二阶灵敏度，并根据功率二阶灵敏度确定接入点位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括如下步骤：

1)对风电并网后随其风功率的变化，通过绘制风电并网点和电网系统母线的P-V曲线判断风功率在传输线上的静态电压稳定性；

2)根据所述P-V曲线拐点对应的风功率值确定静态电压稳定性指标下的最大接纳风功率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述电网母线电压总偏差ΔU的表达式如下：

$\mathrm{\Δ}U=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\Σ}}\left|U_{i.max}-\stackrel{\‾}{U_i}\right|$

式中，U_i.max为母线i电压实际仿真下的最大幅值；为国标规定的各电压等级下的母线i电压偏差限值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)计算电网电压总闪变裕度包括：至少一台风机连接在公共点的电压闪变裕度的表达式如下：

$P_{sts}=P_{lts}=\frac{1}{S_k}\·\sqrt{\underset{i=1}{\overset{N_{wt}}{\Σ}}{\left(c_i\right({\mathrm{\φ}}_k,{\mathrm{\ν}}_a)\·S_{n,i})}^2}$

式中P_sts、P_lts为短时间和长时间闪变值；c_i(φ_k,ν_a)为给定在公共连接点电网阻抗角φ_k，给定现场风电机组轮毂高度的年平均风速ν_a的风电机组的闪变系数；S_n,i为风电机组的额定视在功率；S_k为公共连接点的短路容量；N_wt为连接到公共连接点的风电机组的数目。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)计算电网总闪变裕度临界值ΔS_3.max的表达式如下：

${\mathrm{\ΔS}}_{3.max}=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\Σ}}\left|P_{i.ltz}-\stackrel{\‾}{P_i}\right|$

式中，P_i.ltz为母线i的长时间闪变值；为国标规定的各电压等级下母线i电压闪变限值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)量化接纳能力L_p的表达式如下：

$L_i\left(p\right)=\mathrm{\α}\frac{P_{1max}-p}{P_{1max}}+\mathrm{\β}\frac{{\mathrm{\Δu}}_{2max}-\mathrm{\Δ}U}{{\mathrm{\Δu}}_{2max}}+\mathrm{\γ}\frac{{\mathrm{\Δs}}_p-{\mathrm{\ΔS}}_{3.max}}{{\mathrm{\ΔS}}_{3.max}}$

式中，α、β和γ为权衡系数，表征电网静态电压稳定性、电网母线电压总偏差和电网母线电压总闪变裕度在接纳能力评估中各占的比重，其根据自身需求进行设定；P_1max为静态电压稳定标准下的最大接纳风功率；p为实际接入的风功率；Δu_2max为电压偏差标准下的电网电压总偏差临界值；ΔU为实际电网电压总偏差；Δs_p为实际电网电压总闪变裕度；ΔS_3.max为电压闪变标准下的电网电压总闪变临界值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述确定储能系统的匹配容量C的表达式如下：

C＝a(L₀-L₁)

式中，a为容量系数，根据仿真计算建立的数据库通过统计或数据拟合得到；L₁为实际计算得到的风电量化接纳能力；L₀为设定的电网所需的风电接纳能力。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)根据功率二阶灵敏度确定接入点位置，是通过排序将二阶灵敏度最大的母线作为储能系统接入点。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)总网损S_loss的表达式为：

$S_{loss}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{U}_i{\left(Y_{ij}{U}_j\right)}^{*}$

式中U_i、U_j为母线i、j电压；Y_ij为支路ij的导纳；

将有功、无功分开表示为：

P_loss＝f(δ,U)；Q_loss＝h(δ,U)

式中P_loss、Q_loss分别为有功损耗和无功损耗；δ、U分别为母线电压的相角与幅值；

针对有功损耗，对节点P、Q求取偏导得：

$\frac{{\mathrm{dP}}_{loss}}{dP}=\frac{\∂P_{loss}}{\∂\mathrm{\δ}}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂P}+\frac{\∂P_{loss}}{\∂U}\frac{\∂U}{\∂P}$

$\frac{{\mathrm{dP}}_{loss}}{dQ}=\frac{\∂P_{loss}}{\∂\mathrm{\δ}}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂Q}+\frac{\∂P_{loss}}{\∂U}\frac{\∂U}{\∂Q}$

$\left[\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dP}}_{loss}}{dP}\\ \frac{{\mathrm{dP}}_{loss}}{dQ}\end{array}\right]=-\left[\begin{array}{cc}\frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂P}& \frac{\∂U}{\∂P}\frac{1}{U}\\ \frac{\∂\mathrm{\δ}}{\∂Q}& \frac{\∂U}{\∂Q}\frac{1}{U}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\frac{\∂P_{loss}}{\∂P}\\ \frac{\∂P_{loss}}{\∂U}\end{array}\right]=-{\[J^T\]}^{-1}\left[\begin{array}{c}\frac{\∂P_{loss}}{\∂P}\\ \frac{\∂P_{loss}}{\∂U}\end{array}\right]$

式中P、Q分别为母线有功、无功变动值；J为潮流方程的雅克比矩阵；

式中： $\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂P_{loss}}{\∂{\mathrm{\δ}}_i}=2\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{U}_i{G}_{ij}{U}_j{\mathrm{sin\δ}}_{ij}\\ \frac{\∂P_{loss}}{\∂U_i}{U}_j=2\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{U}_i{G}_{ij}{U}_j{\mathrm{cos\δ}}_{ij}\end{array}\right.$

δ_i、U_j分别为母线i电压相角和母线j的电压幅值；G_ij为支路ij的电导；δ_ij为母线i电压与母线j电压之间的相角差。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(7)在一阶灵敏度的基础上，构成二阶灵敏度；网损灵敏度的二阶导数通过有限微分求得：

$\frac{d^2{P}_{loss}}{{\mathrm{dP}}^2}=\frac{\frac{{\mathrm{dP}}_{loss}}{d\mathrm{\λ}}(\mathrm{\λ}+\mathrm{\Δ}\mathrm{\λ})-\frac{{\mathrm{dP}}_{loss}}{d\mathrm{\λ}}\left(\mathrm{\λ}\right)}{\mathrm{\Δ}\mathrm{\λ}}$

式中Δλ为5倍的潮流计算误差。