一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法技术方案

本发明专利技术提出的一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法，属于电力系统分析领域。本方法首先得到全年各个时段所有新能源机组出力大小以及电力网络各个线路的潮流大小；然后以待分析电力系统内新能源出力为横坐标，以线路潮流为纵坐标，得到全年各个时段内任意一条线路潮流关于新能源出力的散点图；并通过数据拟合得到线路潮流关于新能源出力在99％置信度下的上界趋势线与下界趋势线及其斜率；通过分析，最终得到新能源出力变化对线路潮流的影响程度，并筛选出对新能源出力变化最敏感的前10％的线路。本发明专利技术通过模拟电力系统实际运行，分析结果更接近于电力系统的实际运行情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统分析领域，具体涉及一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法。
技术介绍
电力系统网络潮流是指电力系统中各个线路的潮流。电力系统网络潮流对电力系统安全运行有至关重要的意义，一旦某条线路或多条线路潮流大小超过限值，那么电力系统就会出现跳闸、解列等故障，严重影响用户用电，造成大量经济损失。作为电力系统运行控制人员，必须提前掌握各个节点发电机出力大小变化对网络潮流可能造成的影响，了解电力系统各个线路潮流对发电机出力变化的敏感度(敏感度指发电机出力变化一个单位时各个线路潮流变化的大小)，筛选出敏感度较大的关键线路，以便实时调度时重点监控。传统的发电机出力变化对电力系统网络潮流的分析方法主要基于“发电机转移分布因子(发电机转移分布因子定义了由于发电机出力变化引起的线路潮流的变化量，其具体计算公式详见：张伯明等.高等电力网络分析[M].清华大学出版社,2007.)”的概念。然而，随着风电、光伏等新能源的装机比例不断升高，电力系统面临着越来越多的不确定性与随机性问题。在这种情况下，该方法的不足之处至少体现在三个方面：1)难以模拟电力系统实际运行，即无法考虑新能源出力变化时其他电源的响应情况；2)难以考虑新能源的空间出力特性，即只能计算某一地点新能源变化的影响，无法统筹考虑较大区域内不同地点新能源出力的不同特性；3)难以考虑新能源的随机性，只能针对系统的特定运行方式进行确定性计算；考虑到新能源装机快速增长的现实以及传统基于“发电机转移分布因子”方法的不足，有必要设计一套计算电力系统各个线路潮流对新能源出力变化敏感度方法，简洁、直观的分析新能源出力对电力网络潮流的影响程度，从而提高系统调度人员对网络安全的把控程度，提高电网运行的安全性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法。该方法综合考虑了新能源出力变化时其他电源的响应情况，所计算出来的电力系统各个线路潮流对新能源出力变化敏感度更接近于电力系统的实际运行；另外，该方法可以统筹考虑新能源的空间出力特性与时间尺度的随机性，较好的解决了新能源出力随机性对电力系统网络潮流的影响。本专利技术提出的一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)收集待分析电力系统的信息，运行电力系统运行模拟程序，得到全年各个时段所有新能源机组出力大小以及电力网络各个线路的潮流大小；2)以待分析电力系统内新能源出力为横坐标，以线路潮流为纵坐标，得到全年各个时段内任意一条线路潮流关于新能源出力的散点图；3)通过数据拟合得到线路潮流关于新能源出力在99％置信度下的上界趋势线与下界趋势线及其斜率；4)根据步骤3)得到的上界趋势线与下界趋势线以及两条线之间所包含的区域，得到新能源接入下线路潮流的波动范围；5)计算上界趋势线与下界趋势线的斜率的算术平均数，得到新能源出力变化对线路潮流的影响程度，并筛选出对新能源出力变化最敏感的前10％的线路；6)新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析完成。本专利技术的特点及有益效果在于：1)本专利技术通过模拟电力系统实际运行，准确把握新能源出力变化时其他电源的响应情况，分析结果更接近于实际情况；2)本专利技术以大区域新能源出力为自变量，统筹考虑新能源出力的空间分布特性；3)本专利技术方法综合考虑了电力系统的实际运行情况，通过对全年各个时段新能源出力和线路潮流进行“数据拟合”、“趋势分析”，有效的分析了系统不同工况下新能源出力对电力网络潮流的“综合影响效果”，为电力系统调度人员对网络安全把控提供了一种简介、有效的分析方法。4)在实际工程中，本专利技术方法在电力系统规划、电力系统运行方式确定、电力系统静态安全分析等问题中有潜在的应用价值。附图说明图1是本专利技术方法的流程框图。图2是本专利技术方法的效果示意图。具体实施方式本专利技术提出的一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法，下面结合附图和具体实施例进一步详细说明如下。本专利技术提出一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法，流程框图如图1所示，该方法具体步骤如下：1)收集待分析电力系统的信息，运行电力系统运行模拟程序，得到全年各个时段所有新能源机组出力大小以及电力网络各个线路的潮流大小；所述待分析电力系统的信息包括：待分析电力系统的线路、机组等信息；收集信息后，建立安全约束下电力系统运行模拟模型并求解(张宁,康重庆,夏清,杜尔顺.安全约束下电力系统运行模拟模型快速生成与求解方法[P].北京：CN105226643A,2016-01-06.)。通过运行电力系统运行模拟程序，得到全年各个时段，t＝1,2,...,T，中待分析电力系统中新能源出力Pt，以及各个时段内电力网络各个线路(集合为待分析系统中所有线路的序号集合)的潮流Fk,t；2)以待分析电力系统内新能源出力为横坐标(自变量)，以线路潮流为纵坐标(因变量)，得到全年各个时段内任意一条线路潮流关于新能源出力的散点图；具体步骤如下：2-1)根据步骤1)的结果，得到所有时段的新能源出力-线路潮流序列组合(Pt,Fk,t)，其中t＝1,2,...,T,2-2)以待分析电力系统内新能源出力为横坐标(自变量)，以线路潮流大小为纵坐标(因变量)，作出全年所有时段内任意一条线路潮流关于新能源出力的散点图，如图2所示；图2中，横坐标为新能源出力，纵坐标为线路潮流，黑点为线路潮流关于新能源出力的散点。3)通过数据拟合得到线路潮流关于新能源出力在99％置信度下的上界趋势线与下界趋势线及其斜率；具体步骤如下：3-1)将新能源出力Pt按照时段t＝1,2,.·.,T的顺序排列得到序列{Pi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)收集待分析电力系统的信息，运行电力系统运行模拟程序，得到全年各个时段所有新能源出力大小以及电力网络各个线路的潮流大小；2)以待分析电力系统内新能源出力为横坐标，以线路潮流为纵坐标，得到全年各个时段内任意一条线路潮流关于新能源出力的散点图；3)通过数据拟合得到线路潮流关于新能源出力在99％置信度下的上界趋势线与下界趋势线及其斜率；4)根据步骤3)得到的上界趋势线与下界趋势线以及两条线之间所包含的区域，得到新能源接入下线路潮流的波动范围；5)计算上界趋势线与下界趋势线的斜率的算术平均数，得到新能源出力变化对线路潮流的影响程度，并筛选出对新能源出力变化最敏感的前10％的线路；6)新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析完成。

【技术特征摘要】
1.一种新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)收集待分析电力系统的信息，运行电力系统运行模拟程序，得到全年各个时段所有新能源出力大小以及电力网络各个线路的潮流大小；2)以待分析电力系统内新能源出力为横坐标，以线路潮流为纵坐标，得到全年各个时段内任意一条线路潮流关于新能源出力的散点图；3)通过数据拟合得到线路潮流关于新能源出力在99％置信度下的上界趋势线与下界趋势线及其斜率；4)根据步骤3)得到的上界趋势线与下界趋势线以及两条线之间所包含的区域，得到新能源接入下线路潮流的波动范围；5)计算上界趋势线与下界趋势线的斜率的算术平均数，得到新能源出力变化对线路潮流的影响程度，并筛选出对新能源出力变化最敏感的前10％的线路；6)新能源出力对电力系统网络潮流影响的分析完成。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗淼，田旭，白左霞，马雪，彭飞，张宁，康重庆，夏清，杨经纬，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司，国网青海省电力公司经济技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：青海;63