Large penetration of intermittent wind power creates reliability and system security issues in power system operation which can be alleviated by providing energy storage systems (ESS). In this view, this paper proposes stochastic security constrained unit commitment (SCUC) framework with battery energy storage (BES) considering wind power uncertainty and N‐1‐line contingency criteria. The uncertain wind power is modeled through probable scenarios. In addition, use of N‐1 security criteria for pre and post line contingency is modeled using DC power flow. Conventionally, injection shift factor (ISF) are used in power flow equations however, N‐1 security formulation is computationally heavy and takes huge time. This work proposes the use of line outage distribution factor (LODF) to reduce the number of non‐zero coefficients of post contingency DC security constraints for improving computational requirement. Mathematical model is complex mixed integer linear programming (MILP) problem and solved using benders decomposition for modified IEEE reliability test system and 118‐bus system. The results analyze the impact of BES, total operating costs with LODF and ISF, locational marginal price (LMP), wind curtailment, BES scheduling and computation time. The proposed model is economically beneficial for power system operations under large wind penetration.

中文翻译：

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随机安全性通过电池储能和风能集成限制了单位承诺

间歇性风能的大量渗透会在电力系统运行中产生可靠性和系统安全性问题，可以通过提供储能系统（ESS）来缓解这种问题。考虑到这一点，本文提出了一种考虑电池电量存储（BES）的随机安全约束单位承诺（SCUC）框架，其中考虑了风力发电的不确定性和N-1线应急标准。不确定的风力发电是通过可能的情景建模的。此外，使用直流潮流对N-1安全标准对线路前后的应变进行了建模。常规上，在潮流方程中使用注入偏移因子（ISF），但是N-1安全公式计算量大，并且花费大量时间。这项工作提出使用线路中断分布因子（LODF）来减少应急DC安全约束的非零系数的数量，以提高计算要求。数学模型是复杂的混合整数线性规划（MILP）问题，并使用弯折分解法对改进的IEEE可靠性测试系统和118总线系统进行求解。结果分析了BES的影响，LODF和ISF的总运营成本，位置边际价格（LMP），缩减风量，BES调度和计算时间。所提出的模型对于大风穿透下的电力系统运行在经济上是有益的。数学模型是复杂的混合整数线性规划（MILP）问题，并使用弯折分解法对改进的IEEE可靠性测试系统和118总线系统进行求解。结果分析了BES的影响，LODF和ISF的总运营成本，位置边际价格（LMP），缩减风量，BES调度和计算时间。所提出的模型对于大风穿透下的电力系统运行在经济上是有益的。数学模型是复杂的混合整数线性规划（MILP）问题，并使用弯折分解法对改进的IEEE可靠性测试系统和118总线系统进行求解。结果分析了BES的影响，LODF和ISF的总运营成本，位置边际价格（LMP），缩减风量，BES调度和计算时间。所提出的模型对于大风穿透下的电力系统运行在经济上是有益的。