一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法技术

一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法，包括以下步骤：步骤1：基于场景概率理论依次构建表征大规模风电、大规模光伏的不确定性典型场景；步骤2：提出指导无功规划的基于电压二元表的暂态电压安全裕度指标，构造无功规划的基准场景；步骤3：先由改进的熵权优劣解距离法TOPSIS法筛选动态无功补偿装置的待配置方案，再利用摄动法确定动态无功补偿装置的最终配置方案。本发明专利技术方法将大规模风电、大规模光伏出力的不确定性计及在内，所得的规划方案适用于所有工况，且在确保补偿效果的同时，极大程度地节省了经济成本。极大程度地节省了经济成本。极大程度地节省了经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法


[0001]本专利技术涉及电网无功规划
，具体涉及一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法。

技术介绍

[0002]风电、光伏作为新能源发电的主体，其并网规模日益渐增，这对电网的暂态电压稳定性造成了严峻挑战。无功规划作为改善电网电压稳定性的一种前瞻性途径，被工程人员广泛研究，但目前的研究大多仅侧重于降低系统网损和电压偏差，以解决静态电压稳定性问题为主，面向暂态电压稳定性的文献较少。因此，亟需建立一套科学、有效的无功规划方法来提高故障后电网的鲁棒性。
[0003]目前，考虑电网暂态电压稳定的无功规划方法普遍存在如下三类问题：
[0004]1)规划的动态无功源种类单一，在保障系统能获得最佳无功补偿效果的同时无法兼顾经济性；
[0005]2)研究背景大都局限于传统电网，没有考虑新能源的接入；
[0006]3)针对含大规模新能源的电网，现有方法未计及新能源不确定性对规划结果的影响。
[0007]因此，在对含大规模新能源的电网进行无功规划时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：构建表征大规模风电、大规模光伏的不确定性典型场景；步骤2：提出基于电压二元表的暂态电压安全裕度指标，构造无功规划的基准场景；步骤3：先由改进的熵权优劣解距离法筛选动态无功补偿装置的待配置方案，再利用摄动法确定动态无功补偿装置的最终配置方案。2.根据权利要求1所述一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法，其特征在于：大规模光伏的典型场景包括：典型光伏场景1、典型光伏场景2、典型光伏场景3；大规模光伏运行于各典型光伏场景下的概率及其有功出力大小如公式(13)～(18)所示：式(13)中，P
PV.1
为大规模光伏运行于典型光伏场景1下的概率；R
c
为某一特定的太阳的辐照度；f(G)为太阳的辐照度的概率密度函数；式(14)中，为大规模光伏运行于典型光伏场景1时的输出功率大小；P
pr
为大规模光伏的额定输出功率；G
std
为标准环境下太阳的辐照度；ψ为标准差；P
p
为大规模光伏的输出功率；γ为平均值；e为自然常数；式(15)中，P
PV.2
为大规模光伏运行于典型光伏场景2下的概率；式(16)中，为大规模光伏运行于典型光伏场景2时的输出功率大小；式(17)中，P
PV.3
为大规模光伏运行于典型光伏场景3下的概率；式(18)中，为大规模光伏运行于典型光伏场景3时的输出功率大小。3.根据权利要求1所述一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法，其特征在于：所述步骤2中，基于电压二元表的暂态电压安全裕度指标包括公式(19)所示的区域电压合格率指标和公式(20)所示的区域电压稳定裕度指标；
式(19)中，P
a.e
为考虑M个预选故障集和整个系统所有N条母线后的区域a.e电压合格率指标；M为预选故障的总数；N为全网母线的总数；N
a.e.b.d
为母线b处发生d类型故障时，区域a.e内电压合格母线的数量，当母线i的暂态电压安全裕度指标η
i
<1时，即可认为母线i为电压合格母线；N
a.e
为区域a.e内的所有的母线数目；δ
d
为故障d的权重系数，数值上等于其发生的概率；d为故障类型；b为区域a.e内母线的编号；由于各典型故障相互独立，故有由于各典型故障相互独立，故有为母线b发生故障d的概率，设故障d发生在系统各母线处的概率相等，即在系统各母线处的概率相等，即式(20)中，η
a.e
为区域a.e的电压稳定裕度指标；M为预选故障的总数；N为全网母线的总数；N
a.e
为区域a.e内的所有的母线数目；δ
d
为故障d的权重系数；为母线b发生故障d的概率；η
i.d.b
为母线b发生故障d时区域a.e内母线i的暂态电压安全裕度指标；B
a.e
为区域a.e的权值，由公式(21)定义；式(21)中，S
a.e
为区域a.e中总的视在功率；L为系统内区域的总数；L
‑
1为系统里除区域a.e外的剩余区域；e和f均为区域的编号；|Z
′
a.e
‑
a.f
|为区域a.e和区域a.f之间的等效阻抗模值，等效阻抗的计算方法如公式(22)所示；Z
′
a.e
‑
a.f
＝Z
a.e
‑
a.e
+Z
a.f
‑
a.f
‑
2Z
a.e
‑
a.f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(22)；式(22)中，Z
′
a.e
‑
a.f
为区域a.e和区域a.f之间的等效阻抗；Z
a.e
‑
a.e
为区域a.e的自阻抗；Z
a.f
‑
a.f
为区域a.f的自阻抗；Z
a.e
‑
a.f
为区域a.e和区域a.f之间的互阻抗。4.根据权利要求1所述一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法，其特征在于：所述步骤2中，无功规划的基准场景的构造具体见公式(23)～(24)：式(23)中，B
l.h
为在典型风电场景l和典型光伏场景h下的系统暂态电压安全裕度指标；P
u
为系统以运行方式u运行的概率；S为系统运行方式的总数；M为预选故障的总数；N为全网母线的总数；N
a.e
为区域a.e内的所有的母线数目；L为系统内区域的总数；P
WT.l
为系统在典型风电场景l下运行的概率；P
PV.h
为系统在典型光伏场景h下运行的概率；
δ
u.l.h.d
为系统在u运行方式、典型风电场景l及典型光伏场景h下故障d的权重系数；为考虑系统在u运行方式、典型风电场景l及典型光伏场景h后母线b发生故障d的概率；η
i.u.l.h.d.b
为考虑系统在u运行方式、典型风电场景l及典型光伏场景h后母线b发生故障d时，系统内母线i的暂态电压安全裕度指标；B
a.e
为区域a.e的权值；u为电力系统运行方式的编号；i为系统内母线的编号；根据各场景的系统暂态电压安全裕度指标，继而由公式(24)确定出无功规划的基准场景：J＝max{B
l.h
|l∈{1,2,...,T},h∈{1,2,...,F}}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(24)；式(24)中，J为确定出的无功规划的基准场景；T为典型风电场景的总数；F为典型光伏场景的总数；max{B
l.h
}为各B
l.h
的最大值；l为典型风电场景的编号；h为典型光伏场景的编号。5.根据权利要求4所述一种适应大规模风光接入的考虑暂态电压稳定的无功规划方法，其特征在于：所述步骤2中，基于构造的无功规划的基准场景，由公式(25)～(26)选取出基准场景下的最严重故障：式(25)中，D
d.b
为母线b发生故障d时，系统的电压失稳风险指标；δ
d
为故障d的权重系数；为母线b发生故障d的概率；B
a.e
为区域a.e的权值；η
i.d.b
为母线b发生故障d时，区域a.e内母线i的暂态电压安全裕度指标；L为系统内区域的总数；N
a.e
为区域a.e内的所有的母线数目；ξ＝max{D
d.b
|d∈{1,2,...,M},b∈{1,2,...,N}}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(26)；式(26)中，ξ为无功规划的基准场景下的最严重故障；M为预选故障的总数；N为全网母线的总数；max...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳春，蒋伟俊，汪平，孙思涵，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：