一种耦合系统的运行状态感知方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种耦合系统的运行状态感知方法及系统，包括：获取耦合系统内各电源参数以及当前时刻的运行数据；基于所述各电源参数和运行数据，利用预先建立的耦合系统运行状态指标模型对耦合系统当前时刻的运行状态进行感知；其中，所述耦合系统运行状态指标模型包括：利用反应耦合系统运行状态的各电源参数以及当前时刻的运行数据，结合预先构建的指标体系感知耦合系统运行状态。本发明专利技术提供的技术方案，基于预先构建的指标体系进行耦合系统的运行状态感知，提高了耦合系统运行状态感知的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合系统的运行状态感知方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统运行控制
，具体涉及一种耦合系统的运行状态感知方法及系统。

技术介绍

[0002]耦合系统是指将地理位置相近的可再生能源与火电在同一并网点耦合集成为一个电源，耦合系统内部充分考虑可再生能源与火电的不同特性进行优势互补，耦合系统对外作为一个发电主体接受电网调控。随着电网中可再生能源接入比例的持续增高，实现高比例可再生能源的有效消纳面临着严峻挑战，而耦合系统概念的提出为解决局部电网可再生能源消纳受限问题提供一种新的思路。由于耦合系统内部电源种类众多，且特性不一，实现耦合系统当前时刻运行状态的准确感知与评估是一个难题。
[0003]现有的运行状态感知方法主要针对大电网整体的发展状态或者配电网、微电网的状态感知开展研究。由于耦合系统的整体协同控制与现有研究对象的独立调控方法不同，现有的运行状态评价指标不能全面且准确的反映耦合系统的运行情况。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种耦合系统的运行状态感知方法，包括：
[0005]获取耦合系统内各电源参数以及当前时刻的运行数据；
[0006]基于所述各电源参数和运行数据，利用预先建立的耦合系统运行状态指标模型对耦合系统当前时刻的运行状态进行感知；
[0007]其中，所述耦合系统运行状态指标模型包括：利用反应耦合系统运行状态的各电源参数以及当前时刻的运行数据，结合预先构建的指标体系感知耦合系统运行状态。
[0008]优选的，所述获取的耦合系统当前时刻的运行数据，包括：
[0009]耦合系统内各电源的当前时刻运行信息、各电源的参数、各节点的当前时刻电压幅值、各支路当前时刻传输的有功功率、耦合系统并网点当前时刻频率、各电源的并网点当前时刻频率、电网调度下达给耦合系统的当前时刻有功功率目标值、负荷当前时刻出力、耦合系统线路拓扑及参数和耦合系统协同控制平台下达给耦合系统并网点的当前时刻电压目标值。
[0010]进一步的，所述耦合系统内各电源的当前时刻运行信息，包括：火电厂的当前时刻有功无功功率、风电场的当前时刻有功无功功率和光伏电站的当前时刻有功无功功率；
[0011]所述各电源的参数，包括：火电厂的允许最大最小有功功率、火电向上向下爬坡率、风电场的额定有功功率与有功功率变化限值、光伏电站的额定有功功率与有功功率变化限值。
[0012]所述各电源的并网点当前时刻频率，包括：火电厂并网点当前时刻频率、风电场并网点当前时刻频率、光伏电站并网点当前时刻频率。
[0013]优选的，所述指标体系的构建包括，包括：
[0014]基于耦合系统的当前时刻有功功率确定耦合系统的出力水平；
[0015]基于耦合系统的有功功率调节裕度确定耦合系统的功率可调节灵活性；
[0016]基于耦合系统的节点电压偏移值、静态电压稳定值、频率偏移值和线路负载率确定耦合系统的安全性；
[0017]基于并网点有功功率控制偏差值和并网点电压控制偏差值确定耦合系统的控制特性；
[0018]其中，所述指标体系包括如下指标：耦合系统的出力水平、耦合系统的功率可调节灵活性、耦合系统的安全性和耦合系统的控制特性。
[0019]进一步的，所述基于耦合系统的当前时刻有功功率确定耦合系统的出力水平，包括：
[0020]利用耦合系统当前时刻的有功功率值除以耦合系统内电源的有功额定容量得到的值，确定耦合系统的出力水平。
[0021]进一步的，所述耦合系统的当前时刻有功功率按下式计算：
[0022][0023]式中：P
sys0
为耦合系统当前时刻有功功率，P
Gn0
为火电厂的当前时刻有功功率，n∈N
G
，N
G
为耦合系统内火电厂数量，P
windm0
为风电场的当前时刻有功功率，m∈N
wind
，N
wind
为耦合系统内风电场数量，P
pvk0
为光伏电站的当前时刻有功功率，k∈N
pv
，N
pv
为耦合系统内光伏电站数量。
[0024]进一步的，所述基于耦合系统的有功功率调节裕度确定耦合系统的功率可调节灵活性，包括：
[0025]利用火电向上、向下爬坡率确定耦合系统的有功功率向上、向下调节裕度；
[0026]基于所述耦合系统的有功功率向上、向下调节裕度确定耦合系统的功率可调节灵活性。
[0027]进一步的，所述耦合系统的有功功率向上、向下调节裕度的计算式如下所示：
[0028][0029]式中，ΔP
+
为向上调节裕度，ΔP
‑
为向下调节裕度，P
Gnmax
为火电厂的允许最大有功功率，为火电向上爬坡率，Δt为考虑的时间裕度，P
Gnmin
为火电厂的允许最小有功功率，为火电向下爬坡率，为风电向下爬坡率，为光伏向下爬坡率，P
Gn0
为火电厂的当前时刻有功功率，n∈N
G
，N
G
为耦合系统内火电厂数量，P
windm0
为风电场的当前时刻有功功率，m∈N
wind
，N
wind
为耦合系统内风电场数量，P
pvk0
为光伏电站的当前时刻有功功率，k∈N
pv
，N
pv
为耦合系统内光伏电站数量。
[0030]进一步的，所述基于耦合系统安全性指标的当前时刻值确定耦合系统的安全性，包括：
[0031]若耦合系统安全性指标中的节点电压偏移的当前时刻值大等于预设的节点电压
偏移预警范围值的最大值或小于等于预设的节点电压偏移预警范围值的最小值，则确定节点的电压越限；
[0032]若耦合系统安全性指标中的静态电压稳定的最小特征的当前时刻值小于等于静态电压稳定警戒值，则确定耦合系统有电压失稳风险；
[0033]若耦合系统安全性指标中的频率偏移的当前时刻值大等于预设的频率偏移预警范围值的最大值或所述耦合系统安全性指标中的节点电压偏移的当前时刻值小于等于预设的频率偏移预警范围值的最小值，则确定耦合系统需要进行频率调整；
[0034]若耦合系统安全性指标中的线路负载率的当前时刻值大于等于预设的线路负载率预警值，则确定耦合系统中的线路有过载风险。
[0035]进一步的，所述基于耦合系统控制特性指标确定耦合系统的控制特性，包括：
[0036]若耦合系统控制特性指标中的并网点有功功率控制偏差的当前时刻值小于预设的并网点有功功率控制偏差阈值或耦合系统控制特性指标中的并网点电压控制偏差的当前时刻值小于预设的并网点电压控制偏差阈值，则确定耦合系统控制性能良好。
[0037]进一步的，所述并网点有功功率控制偏差的当前时刻值的计算式如下所示：
[0038]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合系统的运行状态感知方法，其特征在于，所述方法包括：获取耦合系统内各电源参数以及当前时刻的运行数据；基于所述各电源参数和运行数据，利用预先建立的耦合系统运行状态指标模型对耦合系统当前时刻的运行状态进行感知；其中，所述耦合系统运行状态指标模型包括：利用反应耦合系统运行状态的各电源参数以及当前时刻的运行数据，结合预先构建的指标体系感知耦合系统运行状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取的耦合系统当前时刻的运行数据，包括：耦合系统内各电源的当前时刻运行信息、各电源的参数、各节点的当前时刻电压幅值、各支路当前时刻传输的有功功率、耦合系统并网点当前时刻频率、各电源的并网点当前时刻频率、电网调度下达给耦合系统的当前时刻有功功率目标值、负荷当前时刻出力、耦合系统线路拓扑及参数和耦合系统协同控制平台下达给耦合系统并网点的当前时刻电压目标值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述耦合系统内各电源的当前时刻运行信息，包括：火电厂的当前时刻有功无功功率、风电场的当前时刻有功无功功率和光伏电站的当前时刻有功无功功率；所述各电源的参数，包括：火电厂的允许最大最小有功功率、火电向上向下爬坡率、风电场的额定有功功率与有功功率变化限值、光伏电站的额定有功功率与有功功率变化限值；所述各电源的并网点当前时刻频率，包括：火电厂并网点当前时刻频率、风电场并网点当前时刻频率、光伏电站并网点当前时刻频率。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指标体系的构建包括，包括：基于耦合系统的当前时刻有功功率确定耦合系统的出力水平；基于耦合系统的有功功率调节裕度确定耦合系统的功率可调节灵活性；基于耦合系统的节点电压偏移值、静态电压稳定值、频率偏移值和线路负载率确定耦合系统的安全性；基于并网点有功功率控制偏差值和并网点电压控制偏差值确定耦合系统的控制特性；其中，所述指标体系包括如下指标：耦合系统的出力水平、耦合系统的功率可调节灵活性、耦合系统的安全性和耦合系统的控制特性。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于耦合系统的当前时刻有功功率确定耦合系统的出力水平，包括：利用耦合系统当前时刻的有功功率值除以耦合系统内电源的有功额定容量得到的值，确定耦合系统的出力水平。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述耦合系统的当前时刻有功功率按下式计算：式中：P
sys0
为耦合系统当前时刻有功功率，P
Gn0
为火电厂的当前时刻有功功率，n∈N
G
，N
G
为耦合系统内火电厂数量，P
windm0
为风电场的当前时刻有功功率，m∈N
wind
，N
wind
为耦合系统
内风电场数量，P
pvk0
为光伏电站的当前时刻有功功率，k∈N
pv
，N
pv
为耦合系统内光伏电站数量。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于耦合系统的有功功率调节裕度确定耦合系统的功率可调节灵活性，包括：利用火电向上、向下爬坡率确定耦合系统的有功功率向上、向下调节裕度；基于所述耦合系统的有功功率向上、向下调节裕度确定耦合系统的功率可调节灵活性。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述耦合系统的有功功率向上、向下调节裕度的计算式如下所示：式中，ΔP
...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐冰婕，陈宁，胡博，张磊，彭佩佩，周桂平，赵苑竹，王顺江，王磊，李铁，唐俊刺，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网辽宁省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：