一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法及装置，包括：获取综合能源系统与电网的历史分时交换功率，根据历史分时交换功率确定电网在各个时刻的典型历史运行方式；根据典型历史运行方式对应的目标负荷以及目标出力，设置电网的机组出力；对电网进行潮流计算，调整机组无功出力以及无功设备的投退状态，直至潮流计算结果收敛；根据收敛的潮流计算结果选取关键输电断面；获取关键输电断面的限额，根据限额计算每个关键输电断面的充裕度，将最小的充裕度作为整个电网的充裕度。本发明专利技术解决了综合能源系统参与电力市场条件下，综合能源与电网存在分时交换功率时，电网充裕度评估方法缺少的问题。充裕度评估方法缺少的问题。充裕度评估方法缺少的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法及装置


[0001]本专利技术属于综合能源系统领域，尤其涉及一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国电力系统的快速发展，电力市场的逐步深入，社会对电力系统的要求也逐步提高，综合能源系统以电力市场参与者的身份，对电网的参与度也逐步深入。综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源的管理系统，综合能源系统的发电机组主要包括燃煤机组和新能源机组两部分。
[0003]综合能源系统中发电机组具有多样性，在与电网进行能量交互时，需要参考电网充裕度的限制来调整综合能源系统与电网的能量交换功率，目前对电网充裕度的评估方法未考虑到能源系统与电网之间的交换功率具有分时变化特点，从而导致电网充裕度的评估不准确、不及时，进而降低了综合能源系统与电网之间的能量交换效率。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提出了一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，包括：
[0005]获取综合能源系统与电网的历史分时交换功率，根据历史分时交换功率确定电网在各个时刻的典型历史运行方式；
[0006]根据当前时刻的典型历史运行方式对应的目标负荷以及目标出力，设置电网的机组出力；
[0007]对电网进行潮流计算，根据潮流计算的结果调整机组无功出力以及无功设备的投退状态，直至潮流计算结果收敛；
[0008]根据收敛的潮流计算结果选取关键输电断面；
[0009]获取关键输电断面的限额，根据限额计算每个关键输电断面的充裕度，将最小的充裕度作为整个电网的充裕度。
[0010]可选的，所述典型历史运行方式包括正常运行方式、故障运行方式以及检修运行方式。
[0011]可选的，所述根据当前时刻的典型历史运行方式对应的目标负荷以及目标出力，设置电网的机组出力，包括：
[0012]若当前时刻新能源机组的出力与目标出力的误差大于预设阈值，将新能源机组的出力调整至目标出力；
[0013]将电网中燃煤机组的出力调整至满发状态，分别统计燃煤机组的有功出力和所有机组的总有功出力；
[0014]将电网的总负荷调整至目标负荷，统计调整后总负荷中的有功负荷；
[0015]计算所有机组的总有功出力与有功负荷的差值，将计算出的差值与燃煤机组的有功出力的比值作为燃煤机组的出力打折系数；
[0016]调整燃煤机组的出力，使燃煤机组调整后的出力为满发状态的出力与出力打折系数的乘积。
[0017]可选的，所述根据收敛的潮流计算结果选取关键输电断面，包括：
[0018]根据收敛的潮流计算结果确定综合能源系统的极限状态，获取极限状态下由电网中的设备组成的输电断面；
[0019]计算各个输电断面的负载率，将输电断面按照负载率从大到小的顺序进行排序，基于预设比例选取排序靠前的输电断面作为关键输电断面。
[0020]可选的，所述根据收敛的潮流计算结果确定综合能源系统的极限状态，包括：
[0021]根据收敛的潮流计算结果，将综合能源系统中所有机组的有功出力和无功出力出现极值的时刻作为极限状态，所述极值包括极大值和极小值。
[0022]可选的，所述极限状态包括四种状态，分别为有功出力为极大值无功出力为极大值、有功出力为极大值无功出力为极小值、有功出力为极小值无功出力为极大值以及有功出力为极小值无功出力为极小值。
[0023]可选的，所述获取关键输电断面的限额，包括：
[0024]分别获取关键输电断面中每个设备的载流能力与第一潮流值；
[0025]逐次断开关键输电断面中的一个设备，计算每次断开时剩余设备的第二潮流值；
[0026]基于公式一计算关键输电断面的限额，限额的计算公式为
[0027]P
Limit
＝Min{P
Max,i
×
P
Fault,i
/P
Origin,i
|i＝1,2,
…
,n}
ꢀꢀ
公式一；
[0028]其中，P
Limit
为关键输电断面的限额，P
Max,i
为设备i的载流能力，P
Fault,i
为设备i的第二潮流值，P
Origin,i
为设备i的第一潮流值，n为关键输电断面中设备总数量，i、n的取值范围为正整数，P
Limit
、P
Max,i
、P
Fault,i
、P
Origin,i
的取值范围为正数。
[0029]可选的，所述根据限额计算每个关键输电断面的充裕度，包括：
[0030]基于公式二分别计算每个关键输电断面的充裕度；
[0031]A＝(P
Limit
‑
P
sum
)/P
Limit
ꢀꢀ
公式二；
[0032]其中，A为关键输电断面的充裕度，P
Limit
为关键输电断面的限额，P
sum
为关键输电断面内所有设备的第一潮流值之和，A、P
Limit
、P
sum
的取值范围均为正数。
[0033]本专利技术还基于同样的思路提出了一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算装置，包括：
[0034]获取单元：用于获取综合能源系统与电网的历史分时交换功率，根据历史分时交换功率确定电网在各个时刻的典型历史运行方式；
[0035]设置单元：用于根据当前时刻的典型历史运行方式对应的目标负荷以及目标出力，设置电网的机组出力；
[0036]调整单元：用于对电网进行潮流计算，根据潮流计算的结果调整机组无功出力以及无功设备的投退状态，直至潮流计算结果收敛；
[0037]选取单元：用于根据收敛的潮流计算结果选取关键输电断面；
[0038]计算单元：用于获取关键输电断面的限额，根据限额计算每个关键输电断面的充裕度，将最小的充裕度作为整个电网的充裕度。
[0039]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0040]通过历史分时交换功率确定典型历史运行方式，并针对每个典型历史运行方式，基于潮流计算得到电网充裕度的计算结果。本专利技术提出的电网充裕度计算方法能够针对不同的电网运行方式相应的调整机组出力，从而使计算出的电网充裕度更加准确，解决了综合能源系统参与电力市场条件下，综合能源与电网存在分时交换功率时，电网充裕度评估方法缺少的问题。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述电网充裕度计算方法包括：获取综合能源系统与电网的历史分时交换功率，根据历史分时交换功率确定电网在各个时刻的典型历史运行方式；根据当前时刻的典型历史运行方式对应的目标负荷以及目标出力，设置电网的机组出力；对电网进行潮流计算，根据潮流计算的结果调整机组出力以及无功设备的投退状态，直至潮流计算结果收敛；根据收敛的潮流计算结果选取关键输电断面；获取关键输电断面的限额，根据限额计算每个关键输电断面的充裕度，将最小的充裕度作为整个电网的充裕度。2.根据权利要求1所述的一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述典型历史运行方式包括正常运行方式、事故运行方式以及检修运行方式。3.根据权利要求1所述的一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述根据当前时刻的典型历史运行方式对应的目标负荷以及目标出力，设置电网的机组出力，包括：若当前时刻新能源机组的出力与目标出力的误差大于预设阈值，将新能源机组的出力调整至目标出力；将电网中燃煤机组的出力调整至满发状态，分别统计燃煤机组的有功出力和所有机组的总有功出力；将电网的总负荷调整至目标负荷，统计调整后总负荷中的有功负荷；计算所有机组的总有功出力与有功负荷的差值，将计算出的差值与燃煤机组的有功出力的比值作为燃煤机组的出力打折系数；调整燃煤机组的出力，使燃煤机组调整后的出力为满发状态的出力与出力打折系数的乘积。4.根据权利要求1所述的一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述根据收敛的潮流计算结果选取关键输电断面，包括：根据收敛的潮流计算结果确定综合能源系统的极限状态，获取极限状态下由电网中的设备组成的输电断面；计算各个输电断面的负载率，将输电断面按照负载率从大到小的顺序进行排序，基于预设比例选取排序靠前的输电断面作为关键输电断面。5.根据权利要求4所述的一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述根据收敛的潮流计算结果确定综合能源系统的极限状态，包括：根据收敛的潮流计算结果，将综合能源系统中所有机组的有功出力和无功出力出现极值的时刻作为极限状态，所述极值包括极大值和极小值。6.根据权利要求5所述的一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述极限状态包括四种状态，分别为有功出力为极大值无功出力为极大值、有功出力为极大值无功出力为极小值、有功出力为极小值无功出力为极大值以及有功出力为极小值无功出力为极小值。
7.根据权利要求1所述的一种考虑分时交换功率的电网充裕度计算方法，其特征在于，所述获取关键输电断面...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振杰，叶琳，李东梧，李祥，杨滢，郑翔，黄天恩，周正阳，石博隆，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，
类型：发明
国别省市：