一种新能源场站群分层分区并网规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种新能源场站群分层分区并网规划方法及系统，包括：基于线路阻抗对电网进行分层分区，根据各分区新能源历史出力数据确定可行的新能源并网方案；构建包含电压偏移、潮流波动和有功功率损耗的新能源接入电网的多指标评估体系；以弃风弃光量最小为目标建立新能源分区并网并网规划模型，以此得到不同新能源并网方案下的各项评估指标；结合多指标评估体系，对新能源并网方案进行评估，以得到最优新能源并网方案。解决新能源大规模并网后的潮流波动和电压偏移等问题。的潮流波动和电压偏移等问题。的潮流波动和电压偏移等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源场站群分层分区并网规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及新能源并网
，特别是涉及一种新能源场站群分层分区并网规划方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]传统的电力系统规划以火电为主，考虑的是“源随荷动”，只需留有足够的备用容量就可以满足随机性需求。而随着风光等新能源并网比例的不断提高，电网的“源端”和“荷端”皆表现出较大的不确定性。同时，在新能源大规模并网后，容易出现电力系统潮流波动和电压偏移过大等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种新能源场站群分层分区并网规划化方法及系统，提出基于线路阻抗的电网分区方法；建立包含电压偏移、潮流波动、经济运行的多指标评估体系；以弃风、弃光量最小为目标建立新能源分层分区并网规划模型。采用交流潮流二阶锥近似方法对模型进行线性化，求解各项评估指标，结合TOPSIS综合评价法对所有可行方案进行评估，确定最优接入方案。解决新能源大规模并网后的潮流波动和电压偏移等问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种新能源场站群分层分区并网规划方法，包括：
[0007]基于线路阻抗对电网进行分层分区，根据各分区新能源历史出力数据确定候选新能源并网方案；
[0008]构建包含电压偏移、潮流波动和有功功率损耗的新能源接入电网的多指标评估体系；
[0009]以弃风弃光量最小为目标建立新能源分区并网并网规划模型，以此得到不同新能源并网方案下的各项评估指标；
[0010]结合多指标评估体系，对候选新能源并网方案进行评估，以得到最优新能源并网方案。
[0011]作为可选择的实施方式，基于线路阻抗对电网进行分层分区的过程包括：
[0012]获取网架数据、电源数据和负荷数据，对电网结构进行简化，消去单独的电源节点和对地支路，用节点间电气距离代替实际输电距离；
[0013]以母线节点为图的端点，以节点间输电线路为图的边，以线路阻抗为边的权值，构建电网加权拓扑图；
[0014]选取主导节点，根据其余节点与主导节点的电气距离进行分区，得到分区后的电网拓扑图。
[0015]作为可选择的实施方式，所述电压偏移为电压偏差，即电压实际值与额定值之间数值之差的百分比；所述潮流波动为不同典型场景下各支路潮流波动量的平均值。
[0016]作为可选择的实施方式，新能源并网模型包括风电并网模型；所述风电并网模型中，采用定功率因数控制风机的出力，且各风机保持相同的功率因数角，根据风机的有功出力和功率因数角得到风电场输出的总功率。
[0017]作为可选择的实施方式，新能源并网模型包括光伏并网模型；所述光伏并网模型中，采用恒功率控制光伏电源的有功出力和无功出力。
[0018]作为可选择的实施方式，在所述新能源并网模型中，还设置有等式约束条件，所述等式约束条件为交流潮流平衡约束。
[0019]作为可选择的实施方式，在所述新能源并网模型中，还设置有不等式约束条件，所述不等式约束条件包括弃风弃光量约束、节点电压上下限约束、节点相角约束、发电机有功出力和无功出力约束以及线路潮流约束。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种新能源场站群分层分区并网规划系统，包括：
[0021]分区模块，被配置为基于线路阻抗对电网进行分层分区，根据各分区新能源历史出力数据确定候选新能源并网方案；
[0022]指标构建模块，被配置为构建包含电压偏移、潮流波动和有功功率损耗的新能源接入电网的多指标评估体系；
[0023]模型构建模块，被配置为以弃风弃光量最小为目标建立新能源分区并网并网规划模型，以此得到不同新能源并网方案下的各项评估指标；
[0024]优化评估模块，被配置为结合多指标评估体系，对候选新能源并网方案进行评估，以得到最优新能源并网方案。
[0025]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。
[0026]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0028]本专利技术提出一种新能源场站群分层分区并网规划方法及系统，通过对电网的分层分区管理，避免由于新能源大规模并网而引起潮流波动、电压偏移过大等问题。同时以包含电压偏移、潮流波动和有功功率损耗的新能源接入电网的多指标评估体系，结合弃风弃光量最小的目标函数对接入方案进行评估，考虑了新能源接入节点和并网节点的不同对电力系统的可靠性和经济性产生的不同影响，实现大规模、集群化、分层分区的新能源并网。
[0029]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0030]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0031]图1为本专利技术实施例1提供的一种新能源场站群分层分区并网规划方法流程图；
[0032]图2为本专利技术实施例1提供的IEEE 39节点系统结构图；
[0033]图3(a)
‑
3(b)为本专利技术实施例1提供的IEEE 39节点系统简化拓扑图和电网分区结果图；
[0034]图4(a)
‑
4(f)为本专利技术实施例1提供的风光新能源电站出力概率分布图；
[0035]图5为本专利技术实施例1提供的TOPSIS综合评估结果图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明。
[0037]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0039]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]实施例1
[0041]如图1所示，本实施例针对新能源大规模并网后造成电力系统潮流波动和电压偏移等问题，提出一种新能源场站群分层分区并网规划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源场站群分层分区并网规划方法，其特征在于，包括：基于线路阻抗对电网进行分层分区，根据各分区新能源历史出力数据确定候选新能源并网方案；构建包含电压偏移、潮流波动和有功功率损耗的新能源接入电网的多指标评估体系；以弃风弃光量最小为目标建立新能源分区并网并网规划模型，以此得到不同新能源并网方案下的各项评估指标；结合多指标评估体系，对候选新能源并网方案进行评估，以得到最优新能源并网方案。2.如权利要求1所述的一种新能源场站群分层分区并网规划方法，其特征在于，基于线路阻抗对电网进行分层分区的过程包括：获取网架数据、电源数据和负荷数据，对电网结构进行简化，消去单独的电源节点和对地支路，用节点间电气距离代替实际输电距离；以母线节点为图的端点，以节点间输电线路为图的边，以线路阻抗为边的权值，构建电网加权拓扑图；选取主导节点，根据其余节点与主导节点的电气距离进行分区，得到分区后的电网拓扑图。3.如权利要求1所述的一种新能源场站群分层分区并网规划方法，其特征在于，所述电压偏移为电压偏差，即电压实际值与额定值之间数值之差的百分比；所述潮流波动为不同典型场景下各支路潮流波动量的平均值。4.如权利要求1所述的一种新能源场站群分层分区并网规划方法，其特征在于，新能源并网模型包括风电并网模型；所述风电并网模型中，采用定功率因数控制风机的出力，且各风机保持相同的功率因数角，根据风机的有功出力和功率因数角得到风电场输出的总功率。5.如权利要求1所述的一种新能源场站群分层分区并网规划方法，其特征在于，新能源并网模型包括光伏并...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁振华，李文升，刘晓明，柏贞杨，张栋梁，田鑫，赵龙，杨思，张丽娜，孙东磊，魏佳，张玉跃，程佩芬，孟祥飞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：