“东数西算”背景下大型数据中心建设对电网规划的影响研究

随着数字新基建的不断发展,数据中心单机柜功率密度不断增加,数据中心耗电量大、用电成本高的问题也越来越突出。将数据中心有序向清洁能源丰富的西部转移,不仅可促进数据中心绿色发展,就地消纳风、光等绿色能源,而且能减少线路上远距离传输的功率。在此背景下,研究数据中心对电网规划的影响非常有意义。首先,考虑数据中心负荷情况,建立了数据中心的能耗模型,并根据风电场与光伏电站出力的概率密度函数,构建考虑数据中心在内的电网规划双层模型。上层以每条线路是否建设为优化对象,以线路投资费用最小为目标函数,得到电网规划方案。下层按照网架结构并考虑数据中心用能特性,以储能系统的投资成本、风光未利用惩罚成本之和最小为目标函数对储能系统进行优化配置,将储能系统容量返回上层作为系统潮流约束的一部分进行下一次优化。采用改进型粒子群算法和YALMIP联合求解。最后,用改进的18节点算例系统验证了所提模型与方法的可行性和有效性。