高比例风电的接入使得电力系统调峰及消纳负担加重。为缓解上述压力，火电机组的开机规模通常会缩减，弱化了其在系统运行期间的频率电压支撑能力，致使系统静态电压及小扰动频率失稳风险增加。对此，华中科技大学电气与电子工程学院的王廷涛、苗世洪等，考虑多元储能的协同互补作用，计及频率电压稳定性约束，提出一种多层级储能协同优化运行策略。
首先，搭建风电场站级-电力系统级储能协同优化运行框架，据此提出场站级及系统级调度模型构建方法，并将线性化频率电压稳定性约束嵌入系统级调度模型；然后，采用主子问题分解迭代方法求解混合整数二阶锥系统级调度模型，避免直接求解导致的收敛缓慢或内存溢出问题。
研究者指出，所提出的SSVS约束构造方法，将对区域负荷有功功率裕度的限制，转换为裕度边界条件下的系统潮流有解校核问题，避免在系统级调度min问题中求解大规模潮流可解临界载荷量max问题，提高了计及SSVS约束的系统级调度模型求解效率。
此外，所提出的SDFS约束构造方法，计及了各机组的调频死区与功率限幅环节，利用差分方程计算初始频率变化率、最大频差，利用终值定理计算稳态频差，实现了SDFS约束的线性化，进而通过Simulink仿真验证了所提指标计算方法的准确性。
他们表示，算例分析结果表明，所提策略能够有效地平抑风电出力波动、提高风电场调频支撑能力，同时可有效兼顾系统运行的经济性与频率电压的稳定性要求。
本工作成果发表在2024年第21期《电工技术学报》，论文标题为“计及频率电压稳定性约束的电力系统多层级储能协同优化运行策略”。本课题得到国家电网有限公司总部管理科技项目的支持。