一种规划年电网运行体检分析方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种规划年电网运行体检分析方法及其系统，步骤1，进行新能源场站容量、新建火电厂容量初步规划；步骤2，获取地区电网风电出力、光伏出力、本地负荷标幺值形式的历史数据、模拟数据及规划年典型日集，计算历史数据、模拟数据及规划年典型日集的有名值，得到规划年典型日集的风电场出力、光伏电站出力、本地负荷的实际模拟有名值；步骤3，建立规划年电网体检模型，对现地区电网进行最优概率潮流计算，分析规划年地区电网线路阻塞概率及阻塞线路分布，得出待规划重点线路。本发明专利技术可实现对规划年地区电网线路阻塞概率及阻塞线路分布的全面模拟，避免规划过于保守导致的产能过剩、投资浪费现象。投资浪费现象。投资浪费现象。

【技术实现步骤摘要】
一种规划年电网运行体检分析方法及其系统


[0001]本专利技术涉及电力系统规划与运行领域，具体涉及一种规划年电网运行体检分析方法及其系统。

技术介绍

[0002]随着各行业对电能的需求量的逐年增长，用电负荷尖峰化特点突出，且随着高比例新能源的接入，电力供应保障难度不断增加，电网安全稳定运行问题日益突出，这成为我国电网发展规划面临的重大挑战。然而在实行具体规划工作时，常将规划、运行看作相互独立的两个平台，为保证特殊运行工况下电网的安全稳定运行，规划强调以保守性换取绝对安全，造成产能过剩、投资浪费等现象，因此，在电网规划前，检验电网规划的必要性，避免电力规划过于保守，具有重要的理论和实践指导意义。
[0003]为检验规划年电网网架结构坚强性，提供电网规划的必要条件，需基于预测的规划年负荷水平、新能源渗透情况及源荷典型运行场景，提出一种规划年电网运行体检分析方法，对现有电力系统网架进行体检，若现有网架不满足规划年发展要求，出现大面积线路阻塞情况，则需对现有网架进一步规划。然而，选取特殊断面进行规划年电网体检将遗漏对源荷极端场景的分析，可能导致规划年线路阻塞情况预测结果不全面。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术将基于源荷典型日集，提出一种规划年电网运行体检分析方法及其系统，通过拟合新能源模拟出力误差概率密度分布，构建规划年电网体检模型，进行最优概率潮流计算，分析规划年的电网阻塞概率及分布。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术是一种规划年电网运行体检分析方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，根据地区电网现有火电厂容量、规划年负荷增长量及新能源接入率，
[0008]进行新能源场站容量、火电厂新建容量的初步规划；
[0009]步骤2，基于初步规划结果，获取地区电网风电出力、光伏出力、本地负荷标幺值形式的历史数据、模拟数据及规划年典型日集，计算历史数据、模拟数据及规划年典型日集的有名值，并拟合有名值误差概率密度分布，得到规划年典型日集的风电场出力、光伏电站出力、本地负荷的实际模拟有名值；
[0010]步骤3，基于规划年典型日集实际模拟有名值，建立规划年电网体检模型，对现地区电网进行最优概率潮流计算，分析规划年地区电网线路阻塞概率及阻塞线路分布，得出待规划重点线路。
[0011]步骤1中，新能源场站容量、火电厂新建容量的初步规划的约束条件为：
[0012]新能源接入率占比约束：
[0013][0014]其中，G
T,n
、G
w,n
、G
s,n
分别为第n个侯选位置新建火电厂、新建风电场、新建光伏电站容量，G
0,n
为系统第n个原有火电厂容量，η
min
、η
max
分别为新能源接入率上下限；
[0015]电力平衡约束：
[0016]ΔP
loss
+p1∑G
T,n
+p2∑(G
w,n
+G
s,n
)＝ΔP
Ltotal
[0017]ΔP
loss
为系统线损，取系统总负荷的8％，p1、p2分别为火电厂、新能源场站的发电量占安装容量的比例，ΔP
Ltotal
为系统新增负荷总量。
[0018]步骤2的具体步骤如下：
[0019]步骤2.1，获取地区电网第n个场站t时刻风电出力、光伏出力标幺值形式的历史数据和第n个节点t时刻本地负荷标幺值形式的历史数据模拟数据及规划年第s个典型日模拟数据根据新能源场站容量、新建火电厂容量初步规划结果及规划年负荷增长状况，得到地区电网第n个场站t时刻风电出力、光伏出力有名值形式的历史数据第n个节点t时刻本地负荷有名值形式的历史数据模拟数据P
wind,n,t
、P
solar,n,t
、P
load,n,t
及规划年第s个典型日模拟数据P
wind,s,n,t
、P
solar,s,n,t
、P
load,s,n,t
；
[0020]步骤2.2，基于地区电网风电出力、光伏出力有名值历史数据模拟数据P
wind,n,t
、P
solar,n,t
，计算风电出力、光伏出力有名值模拟误差ΔP
wind,n,t
、ΔP
solar,n,t
，画出有名值模拟误差直方图，并拟合有名值模拟误差概率密度分布；其中风电出力、光伏出力有名值模拟误差ΔP
wind,n,t
、ΔP
solar,n,t
的计算为：
[0021][0022][0023]步骤2.3，基于有名值模拟误差概率密度分布，得到规划年典型日集的风电场出力、光伏电站出力、本地负荷实际模拟有名值计算如下：
[0024][0025][0026][0027]步骤3的具体步骤如下：
[0028]步骤3.1，建立规划年电网体检模型：不考虑新能源场站相关成本，以火电机组能耗成本最小为目标，目标函数如下式所示：
[0029][0030]其中，n
G0
、n
G
分别为电网中原始火电机组、新建火电机组个数，a
n
、b
n
、c
n
为火电机组能耗参数，P
G0,s,n,t
、P
G,s,n,t
分别为典型日s下第n个原始火电机组、新建火电机组t时刻出力；
[0031]其中，约束条件则满足下式：
[0032]电力平衡约束：
[0033][0034]P
W,s,n,t
、P
S,s,n,t
、P
G0,s,n,t
、P
G,s,n,t
分别为典型日s下第n个风电场出力、光伏电站出力、原有火电出力、新建火电厂t时刻出力值，P
load,s,n,t
为典型日s下第n个节点负荷t时刻出力值，N为系统总节点数；
[0035]节点功率平衡约束：
[0036][0037]P
node,s,i,t
为典型日s下第i个节点t时刻的注入功率；P
L,s,ij,t
为典型日s下ij走廊t时刻的潮流；B
ij
为对应走廊中一回线路的导纳；δ
i
，δ
j
分别为节点i、节点j电压相角；
[0038]机组出力约束：
[0039]原始火电机组出力上下限约束：
[0040][0041]新建火电机组出力上下限约束：
[0042][0043]分别为原始火电机组、新建火电机组出力上下限；
[0044]线路容量约束：
[0045]|P
line,s本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种规划年电网运行体检分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据地区电网现有火电厂容量、规划年负荷增长量及新能源接入率，进行新能源场站容量、火电厂新建容量的初步规划；步骤2，基于初步规划结果，获取地区电网风电出力、光伏出力、本地负荷标幺值形式的历史数据、模拟数据及规划年典型日集，计算历史数据、模拟数据及规划年典型日集的有名值，并拟合有名值误差概率密度分布，得到规划年典型日集的风电场出力、光伏电站出力、本地负荷的实际模拟有名值；步骤3，基于规划年典型日集实际模拟有名值，建立规划年电网体检模型，对现地区电网进行最优概率潮流计算，分析规划年地区电网线路阻塞概率及阻塞线路分布，得出待规划重点线路。2.根据权利要求1所述的一种规划年电网运行体检分析方法，其特征在于：步骤1中，新能源场站容量、火电厂新建容量的初步规划的约束条件为：新能源接入率占比约束：其中，G
T,n
、G
w,n
、G
s,n
分别为第n个侯选位置新建火电厂、新建风电场、新建光伏电站容量，G
0,n
为系统第n个原有火电厂容量，η
min
、η
max
分别为新能源接入率上下限；电力平衡约束：ΔP
loss
+p1∑G
T,n
+p2∑(G
w,n
+G
s,n
)＝ΔP
Ltotal
ΔP
loss
为系统线损，取系统总负荷的8％，p1、p2分别为火电厂、新能源场站的发电量占安装容量的比例，ΔP
Ltotal
为系统新增负荷总量。3.根据权利要求2所述的一种规划年电网运行体检分析方法，其特征在于：步骤2的具体步骤如下：步骤2.1，获取地区电网第n个场站t时刻风电出力、光伏出力标幺值形式的历史数据和第n个节点t时刻本地负荷标幺值形式的历史数据模拟数据及规划年第s个典型日模拟数据根据新能源场站容量、新建火电厂容量初步规划结果及规划年负荷增长状况，得到地区电网第n个场站t时刻风电出力、光伏出力有名值形式的历史数据第n个节点t时刻本地负荷有名值形式的历史数据模拟数据P
wind,n,t
、P
solar,n,t
、P
load,n,t
及规划年第s个典型日模拟数据P
wind,s,n,t
、P
solar,s,n,t
、P
load,s,n,t
；步骤2.2，基于地区电网风电出力、光伏出力有名值历史数据模拟数据P
wind,n,t
、P
solar,n,t
，计算风电出力、光伏出力有名值模拟误差ΔP
wind,n,t
、ΔP
solar,n,t
，画出有名值模拟误差直方图，并拟合有名值模拟误差概率密度分布；其中风电出力、光伏出力有名值模拟误差ΔP
wind,n,t
、ΔP
solar,n,t
的计算为：
步骤2.3，基于有名值模拟误差概率密度分布，得到规划年典型日集的风电场出力、光伏电站出力、本地负荷实际模拟有名值计算如下：计算如下：计算如下：4.根据权利要求3所述的一种规划年电网运行体检分析方法，其特征在于：步骤3的具体步骤如下：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉荣，杨若琳，汤奕，
申请(专利权)人：东南大学溧阳研究院，
类型：发明
国别省市：