一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法技术方案

本申请公开了一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，该方法主要包括：根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求；根据风电出力波动和负荷水平波动，评估新能源并网对电力系统的调频需求；根据负荷预测误差和风电预测误差，评估新能源并网对电力系统的备用需求；采用对比方案评估新能源并网对电力系统的运行方式影响。通过本申请，能够从调峰需求、调频需求、备用需求和运行方式影响等方面，全面分析大规模新能源并网的影响，从而有效提高大规模新能源并网对电力系统运行影响分析的准确性和可靠性。

An Analysis Method of the Impact of Large-scale New Energy Integration on Power System Operation

This application discloses an analysis method for the impact of large-scale new energy grid-connected on power system operation. The method mainly includes: assessing the peak-to-peak demand of new energy grid-connected to power system according to the variation of peak-to-valley difference of power system before and after the grid-connected to new energy; assessing the frequency-modulation demand of new energy grid-connected to power system according to the fluctuation of wind power output and load level; and pre-loading according to load. Measuring error and wind power prediction error, evaluating the standby demand of new energy grid-connected power system, and evaluating the impact of new energy grid-connected on the operation mode of power system by using comparative schemes. Through this application, we can comprehensively analyze the impact of large-scale new energy grid-connected from the aspects of peak regulation demand, frequency regulation demand, standby demand and operation mode, so as to effectively improve the accuracy and reliability of the impact of large-scale new energy grid-connected on power system operation.

【技术实现步骤摘要】
一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法
本申请涉及新能源并网发电
，特别是涉及一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法。
技术介绍
随着电力系统的发展，新能源并网发电逐渐引起行业内的重视，由于新能源的不稳定，新能源的并网会对电力系统运行造成影响，因此，分析新能源并网对电力系统运行的影响，是个不可忽视的问题。目前，针对新能源并网对电力系统运行的影响，主要是小型新能源并网对电力系统的影响，小型新能源主要应用于电力系统的局部，并不会对电力系统造成太大影响通常只需要对电网进行短期、小范围的分析。因此，这种小型的新能源并网分析方法应用于大规模新能源并网时，所获取的分析结果不够准确，可靠性不够高。
技术实现思路
本申请提供了大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，以解决现有技术中对大规模新能源并网分析结果不够准确、可靠性不够高的问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，所述新能源包括风电能源，所述方法包括：根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求；根据风电出力波动和负荷水平波动，评估新能源并网对电力系统的调频需求；根据负荷预测误差和风电预测误差，评估新能源并网对电力系统的备用需求；采用对比方案评估新能源并网对电力系统的运行方式影响。可选地，所述根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求，包括：根据全年范围内电力系统的负荷曲线，获取新能源并网后系统最大负荷与最小负荷的分布概率；根据每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响，对风电出力模式进行分类；按照风电出力模式，统计全年范围内每种风电出力模式出现的概率。可选地，所述据全年范围内电力系统的负荷曲线，获取新能源并网后系统最大负荷与最小负荷的分布概率，包括：获取全年范围内净负荷的的持续负荷曲线；根据全年范围内净负荷与风电出力之差，获取等效负荷曲线；比对所述持续负荷曲线和等效负荷曲线，获取新能源并网后系统最大负荷与最小负荷的分布概率。可选地，所述根据每日风电出力对负荷峰谷差的影响，对风电出力模式进行分类，包括：如果每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为减小电力系统负荷峰谷差，且减小程度＞5％，定义为正调峰风电出力模式；如果每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为增大电力系统负荷峰谷差，且增大程度＞5％，定义为反调峰风电出力模式；如果每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为减小电力系统负荷峰谷差，且减小程度≤5％，或者，每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为增大电力系统负荷峰谷差，且增大程度≤5％，定义为平出力风电出力模式。可选地，所述根据风电出力波动和负荷水平波动，评估新能源并网对电力系统的调频需求，包括：根据风电分钟级波动特性，获取风电分钟级变化区间；根据负荷分钟级波动特性，获取负荷分钟级变化区间；将风电分钟级变化区间的上下限与负荷分钟级变化的上下限分别相加，计算得出风电并网下电力系统的最大调频需求；根据负荷分钟级变化区间的上下限，确定无风电并网时电力系统的最大调频需求；比对风电并网下电力系统的最大调频需求和无风电并网时电力系统的最大调频需求，获取新能源并网对电力系统的调频需求变化。可选地，所述根据负荷预测误差和风电预测误差，评估新能源并网对电力系统的备用需求，包括：根据负荷预测误差以及设定的预测负荷，模拟生成时序对应的系统负荷预测误差；根据风电预测误差，利用随机微分方程模拟生成时序对应的风电模拟出力预测误差；根据时序，将所述系统负荷预测误差和风电模拟出力预测误差对应相加，计算得出系统等效负荷预测误差；根据系统等效负荷预测误差的置信度，计算当前置信度下风电并网后系统的正负备用最大需求；根据所述系统负荷预测误差和所述置信度，计算当前置信度下无风电并网时系统的正负备用最大需求；比对当前置信度下风电并网后系统的正负备用最大需求和当前置信度下无风电并网时系统的正负备用最大需求，获取新能源并网对电力系统的备用需求变化。可选地，所述采用对比方案评估新能源并网对电力系统的运行方式影响，包括：根据风电出力场景，设置无风电方案、随机采样方案、典型反调峰方案和理论反调峰方案；分别在所述无风电方案、随机采样方案、典型反调峰方案和理论反调峰方案下，对丰水期与枯水期各取一个典型日进行运行模拟，获取无风电方案、随机采样方案、典型反调峰方案和理论反调峰方案下的电力电量平衡结果；比对所述电力电量平衡结果，获取新能源并网对电力系统的运行方式影响结果。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请提供一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，该方法主要包括针对新能源并网对电力系统的调峰需求分析、调频需求分析、备用需求分析以及运行方式的影响分析。通过新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，能够有效评估新能源并网对电力系统的调峰需求，从而对后续分析风电规模在不同情景下的调峰需求及调峰能力提供理论依据。本申请根据风电出力波动和负荷水平波动，能够更加全面地评估新能源并网对电力系统的调频需求，而且本申请中风电出力波动和负荷水平波动的分析是分钟级波动特性，能够更加精确地评估风电并网对电力系统的调频需求。本申请根据负荷预测误差和风电预测误差评估新能源并网对电力系统的备用需求，能够有效减小新能源实际出力与预测出力的偏差，从而进一步提高新能源出力预测的精度，有利于提高大规模新能源并网对电力系统运行影响分析的可靠性。本申请还采用对比方案评估新能源并网对电力系统的运行方式影响，所选取的对比方案能够包括无风、风电实际场景、实际场景中的极端场景以及理论极端场景，所包括的应用场景比较全面，有利于提高大规模新能源并网对电力系统运行影响分析的准确性和可靠性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例所提供的一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法的流程示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法的流程示意图。由图1可知，本实施例中大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，主要包括如下过程：S1：根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求。本实施例中的新能源主要包括风电能源，相比传统的发电方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，其特征在于，所述新能源包括风电能源，所述方法包括：根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求；根据风电出力波动和负荷水平波动，评估新能源并网对电力系统的调频需求；根据负荷预测误差和风电预测误差，评估新能源并网对电力系统的备用需求；采用对比方案评估新能源并网对电力系统的运行方式影响。

【技术特征摘要】
1.一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，其特征在于，所述新能源包括风电能源，所述方法包括：根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求；根据风电出力波动和负荷水平波动，评估新能源并网对电力系统的调频需求；根据负荷预测误差和风电预测误差，评估新能源并网对电力系统的备用需求；采用对比方案评估新能源并网对电力系统的运行方式影响。2.根据权利要求1所述的一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，其特征在于，所述根据新能源并网前后电力系统的峰谷差变化，评估新能源并网对电力系统的调峰需求，包括：根据全年范围内电力系统的负荷曲线，获取新能源并网后系统最大负荷与最小负荷的分布概率；根据每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响，对风电出力模式进行分类；按照风电出力模式，统计全年范围内每种风电出力模式出现的概率。3.根据权利要求2所述的一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，其特征在于，所述据全年范围内电力系统的负荷曲线，获取新能源并网后系统最大负荷与最小负荷的分布概率，包括：获取全年范围内净负荷的的持续负荷曲线；根据全年范围内净负荷与风电出力之差，获取等效负荷曲线；比对所述持续负荷曲线和等效负荷曲线，获取新能源并网后系统最大负荷与最小负荷的分布概率。4.根据权利要求2所述的一种大规模新能源并网对电力系统运行影响的分析方法，其特征在于，所述根据每日风电出力对负荷峰谷差的影响，对风电出力模式进行分类，包括：如果每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为减小电力系统负荷峰谷差，且减小程度＞5％，定义为正调峰风电出力模式；如果每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为增大电力系统负荷峰谷差，且增大程度＞5％，定义为反调峰风电出力模式；如果每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为减小电力系统负荷峰谷差，且减小程度≤5％，或者，每日风电出力对电力系统负荷峰谷差的影响为增大电力系统负荷峰谷差，且增大程度≤5％，定义为平出力风电出力模式。5.根据权利要求1所述的一种大规模新...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鑫，李雪亮，吴健，李琨，曾军，赵龙，王艳，郑志杰，高晓楠，张杰，牟宏，汪湲，高效海，张丽娜，张玉跃，付一木，魏鑫，袁振华，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37