基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法技术

本发明专利技术提供了一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，首先对并网规划方案下集中并网点各电压等级的母线进行短路电流评估，依据短路电流裕度指标Igt判定并网点各母线短路电流是否超标，根据判定结果对新能源电场的并网容量和并网方式进行优化调整。本发明专利技术提供的基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，有效避免了新能源集中并网后近区系统的线路过载、电压越限等问题。最终结合系统安全稳定评估结果和经济性等因素，综合优选出并网规划方案。该方法简单、快速，为电力系统运行和规划人员提供了实际指导建议，且避免了大规模新能源集中接入后并网点的短路电流超标问题，提高了电力系统运行的安全性和稳定性。

Optimum selection method of new energy grid-connected planning based on short-circuit current margin

The invention provides an optimization method for new energy grid-connected planning based on short-circuit current margin. Firstly, the short-circuit current of buses with different voltage levels at centralized grid-connected points is evaluated under the grid-connected planning scheme. According to the short-circuit current margin index Igt, the short-circuit current of buses at grid-connected points is determined whether the short-circuit current exceeds the standard or not, and the grid-connected capacity and the grid-connected mode of the new energy electric field Whole. The optimization method of new energy grid-connected planning based on short-circuit current margin provided by the invention effectively avoids the problems of line overload and voltage overshoot of near-zone system after new energy centralized grid-connected. Finally, combined with the system security and stability evaluation results and economic factors, the grid-connected planning scheme is synthetically optimized. This method is simple and fast, and provides practical guidance for power system operation and planners. It also avoids the problem of short-circuit current exceeding the standard at grid-connected points after large-scale new energy centralized access, and improves the security and stability of power system operation.

【技术实现步骤摘要】
基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法
本专利技术涉及高压电网
，尤其是一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法。
技术介绍
短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。短路电流超标可能会破坏电网的安全性，甚至导致整个互联系统的崩溃。近年来，我国高度重视开发利用风电、太阳能等可再生能源，把新能源的开发利用作为改善能源结构、推动环境保护、保持经济和社会可持续发展的重大举措。随着集中并网新能源规模的增加，新能源对集中并网点短路电流的影响已不容忽视。目前，新能源并网规划中并未考虑并网点短路电流是否超标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，为电力系统运行和规划人员提供实际指导建议，且避免大规模新能源集中接入后并网点的短路电流超标问题，提高电力系统运行的安全性和稳定性。本专利技术提供了一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，包括如下步骤：A：提供多个并网规划方案；B：选择其中一个并网规划方案，并获取所选择的并网规划方案下集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度指标Igt；C：建立并网规划方案的仿真模型；D：对并网规划方案进行仿真运算，获得集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度值Ig；E：比较所述短路电流裕度值Ig和所述短路电流裕度指标Igt的大小，若所述短路电流裕度值Ig小于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤F，若所述短路电流裕度值Ig大于等于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤G；F：对并网规划方案进行优化，优化完成后，重复步骤C~E；G：对并网规划方案进行系统安全稳定性评估；H：若评估结果为可行，保留所选择的并网规划方案并进入下一步骤，若评估结果为不可行，则删除所选择的并网规划方案并进入步骤B；I：重复步骤B~H，直至步骤A中的每一个并网规划方案均被处理，处理方式为保留或删除；J：在保留下来的多个并网规划方案中选出最优的一个并网规划方案。进一步地，所述步骤F中，对并网规划方案进行优化的方法为：按步长削减新能源装机容量、将各新能源电场先串接后并网或将部分新能源机组改接至其他并网点。进一步地，所述步骤G中，系统安全稳定性评估具体包括如下步骤：G1：对并网规划方案进行系统静态N-1校核分析；G2：对并网规划方案进行系统暂态N-1校核分析；G3：对并网规划方案进行系统电压波动分析。进一步地，所述步骤G1中，具体包括如下步骤：G1.1：在仿真模型中，设置电网为低谷负荷，将并网新能源机组设置为最大出力，将并网近区常规机组设置为满出力；G1.2：对并网规划方案进行仿真运算，计算出并网近区主变或线路的有功功率值Pi；G1.3：获取并网近区主变或线路的有功功率极限值Pmaxi；G1.4：若所述并网近区主变或线路的有功功率值Pi大于所述并网近区主变或线路的有功功率极限值Pmaxi，进入步骤H，且评估结果为不可行；若并网近区主变或线路的有功功率值Pi小于等于所述并网近区主变或线路的有功功率极限值Pmaxi，进入步骤G2。进一步地，所述步骤G2中，具体包括如下步骤：G2.1：在仿真模型中，设置电网为高峰负荷，将并网新能源机组设置为最大出力，将并网近区常规机组设置为满出力,分别设置并网近区线路和变压器为三相永久N-1故障；G2.2：对并网规划方案进行仿真运算；G2.3：若出现功角失稳、电压失稳和频率失稳中的任何一个，进入步骤H，且评估结果为不可行；若功角失稳、电压失稳和频率失稳中的任何一个均未出现，进入步骤G3。进一步地，所述步骤G3中，具体包括如下步骤：G3.1：在仿真模型中，设置电网为低谷负荷，将并网新能源机组设置为0出力，将并网近区常规机组设置为满出力，设置电网内静态无功补偿设备的投切容量在仿真过程中保持不变；G3.2：对并网规划方案进行仿真运算，计算出并网近区各母线的第一电压值Umaxi；G3.3：再将并网新能源机组设置为最大出力；G3.4：对并网规划方案进行仿真运算，计算出并网近区各母线的第二电压值Umini；G3.5：依据所述第一电压值Umaxi和所述第二电压值Umini计算出并网近区各母线的电压波动值Ubdi；G3.6：若所述电压波动值Ubdi大于10%，进入步骤H，且评估结果为不可行；若所述电压波动值Ubdi小于等于10%，进入步骤H，且评估结果为可行。进一步地，所述步骤J中，多角度对保留下来的多个并网规划方案进行综合评价，根据综合评价结果选出最优的一个并网规划方案。本专利技术提供的一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，为电力系统运行和规划人员提供了实际指导建议，且避免了大规模新能源集中接入后并网点的短路电流超标问题，提高了电力系统运行的安全性和稳定性。附图说明图1是本专利技术基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法的流程图；图2是本专利技术所提供的某风电场并网设计方案一示意图；图3是本专利技术所提供的某风电场并网设计方案二示意图；图4是本专利技术所提供的某风电场并网设计方案三示意图；图5是本专利技术所提供的某风电场并网设计方案四示意图；图6是本专利技术所提供的某风电场并网设计方案五示意图；图7是本专利技术所提供的某风电场并网设计方案优选结果表。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，如图1所示，包括如下步骤：前期准备工作：调研收集地区电网资料、新能源电场并网设计方案、集中并网点各母线断路器相关资料。具体包括：调研地区电网的现状及规划资料，包括：网架结构、发电机参数、负荷参数、线路参数、变压器参数等；调研各新能源电场的现状及规划资料，包括：新能源电场装机容量、新能源机组类型及其参数、新能源并网设计方案、升压变参数、并网线路参数等；调研集中并网点各电压等级母线断路器开断电流值Imaxi，确定各母线的短路电流裕度指标Igt。A：提供多个并网规划方案。B：选择其中一个并网规划方案，并获取所选择的并网规划方案下集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度指标Igt。C：建立并网规划方案的仿真模型。D：对并网规划方案进行仿真运算，获得集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度值Ig：具体地，仿真运算，计算出并网规划方案下集中并网点处各电压等级母线的短路电流值Ii；如下式，依据母线断路器开断电流值Imaxi和短路电流值Ii计算出路电流裕度值Ig；Ig=1-(Ii/Imaxi)*100%。E：比较所述短路电流裕度值Ig和所述短路电流裕度指标Igt的大小，若所述短路电流裕度值Ig小于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤F，若所述短路电流裕度值Ig大于等于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤G。F：对并网规划方案进行优化，优化完成后，重复步骤C~E。其中，对并网规划方案进行优化的方法为：按步长削减新能源装机容量、将各新能源电场先串接后并网或将部分新能源机组改接至其他并网点。G：对并网规划方案进行系统安全稳定性评估：G1：对并网规划方案进行系统静态N-1校核分析：G1.1:在仿真模型中，设置电网为低谷负荷，将并网新能源机组设置为最大出力，将并网近区常规机组设置为满出力；G1.2:对并网规划方案进行仿真运算，计算出并网近区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，其特征在于，包括如下步骤：A：提供多个并网规划方案；B：选择其中一个并网规划方案，并获取所选择的并网规划方案下集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度指标Igt；C：建立并网规划方案的仿真模型；D：对并网规划方案进行仿真运算，获得集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度值Ig；E：比较所述短路电流裕度值Ig和所述短路电流裕度指标Igt的大小，若所述短路电流裕度值Ig小于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤F，若所述短路电流裕度值Ig大于等于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤G；F：对并网规划方案进行优化，优化完成后，重复步骤C~E；G：对并网规划方案进行系统安全稳定性评估；H：若评估结果为可行，保留所选择的并网规划方案并进入下一步骤，若评估结果为不可行，则删除所选择的并网规划方案并进入步骤B；I：重复步骤B~H，直至步骤A中的每一个并网规划方案均被处理，处理方式为保留或删除；J：在保留下来的多个并网规划方案中选出最优的一个并网规划方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，其特征在于，包括如下步骤：A：提供多个并网规划方案；B：选择其中一个并网规划方案，并获取所选择的并网规划方案下集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度指标Igt；C：建立并网规划方案的仿真模型；D：对并网规划方案进行仿真运算，获得集中并网点处各电压等级母线的短路电流裕度值Ig；E：比较所述短路电流裕度值Ig和所述短路电流裕度指标Igt的大小，若所述短路电流裕度值Ig小于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤F，若所述短路电流裕度值Ig大于等于所述短路电流裕度指标Igt，进入步骤G；F：对并网规划方案进行优化，优化完成后，重复步骤C~E；G：对并网规划方案进行系统安全稳定性评估；H：若评估结果为可行，保留所选择的并网规划方案并进入下一步骤，若评估结果为不可行，则删除所选择的并网规划方案并进入步骤B；I：重复步骤B~H，直至步骤A中的每一个并网规划方案均被处理，处理方式为保留或删除；J：在保留下来的多个并网规划方案中选出最优的一个并网规划方案。2.如权利要求1所述的基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，其特征在于，所述步骤F中，对并网规划方案进行优化的方法为：按步长削减新能源装机容量、将各新能源电场串接后并网或将部分新能源机组改接至其他并网点。3.如权利要求1所述的基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，其特征在于，所述步骤G中，系统安全稳定性评估具体包括如下步骤：G1：对并网规划方案进行系统静态N-1校核分析；G2：对并网规划方案进行系统暂态N-1校核分析；G3：对并网规划方案进行系统电压波动分析。4.如权利要求3所述的基于短路电流裕度的新能源并网规划优选方法，其特征在于，所述步骤G1中，具体包括如下步骤：G1.1：在仿真模型中，设置电网为低谷负荷，将并网新能源机组设置为最大出力，将并网近区常规机组设置为满出力；G1.2：对并网规划方案进行仿真运算，计算出并网近区主变或线路的有功功率值Pi；G1....

【专利技术属性】
技术研发人员：李媛媛，陈会员，王斌，郑春，宋云亭，朱文广，张鑫，陈国华，吉平，唐晓骏，申旭辉，丁剑，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网江西省电力有限公司经济技术研究院，国家电网公司华中分部，
类型：发明
国别省市：北京,11