一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法技术

本发明专利技术属于新能源电压稳定评估技术领域，具体涉及一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法；它包括：步骤1、确定负荷变化方向对连续潮流法负荷裕度的影响；步骤2、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，由区域短期负荷预测数据得出负荷增长系数；步骤3、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，计算不均衡区域负荷增长方式下的连续潮流；步骤4、考虑多种因素对负荷变化的影响，利用日前区域负荷预测和经济调度计算发电增长系数；本发明专利技术考虑了不均衡的区域负荷增长因素，利用区域短期负荷预测计算各区域不同的负荷增长方向，可对大规模新能源并网后的电网电压进行稳定评估。估。估。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法


[0001]本专利技术属于新能源电压稳定评估
，具体涉及一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法。

技术介绍

[0002]新能源指的是风能、太阳能、地热能、海洋能以及生物质能等非化石能源，相应地，新能源发电的种类由其所利用的一次能源进行区分，主要有风力发电、光伏发电、地热发电、海洋能发电以及生物质能发电等；新能源发电技术与传统发电方式相比，具有较强的不确定性风电由自然界中的风能转化而来，受气象因素影响较大，具有较强的随机性、波动性和间歇性；光伏发电站年时序出力曲线也具有波动性强和波动范围大的特点并且，风电、光伏等可再生能源发电的不确定性随气候、季节、地理条件、局部气象等因素的变化而不同电力负荷也存在波动性和不确定性，主要体现在受地区、季节、天气及用电习惯等因素影响而上下波动，并且负荷之间存在一定相关性，这些相关性还存在一定的规律性对电网的潮流分布、静态安全及暂态稳定情况等将带来影响；风速、光照是随时变化的，风电机组、光伏电站的出力主要由风速、光照强度的大小决定，因此风电场、光伏电站的出力也是波动的，其不稳定性将会导致大规模风电、光伏电站并网之后，造成电网电压、电流和频率的波动，影响电网的电能质量，因此，提供一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法是很有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种可对大规模新能源并网后的电网电压进行稳定评估的考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法，它包括以下步骤，
[0005]步骤1、确定负荷变化方向对连续潮流法负荷裕度的影响；
[0006]步骤2、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，由区域短期负荷预测数据得出负荷增长系数；
[0007]步骤3、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，计算不均衡区域负荷增长方式下的连续潮流；
[0008]步骤4、考虑多种因素对负荷变化的影响，利用日前区域负荷预测和经济调度计算发电增长系数。
[0009]所述步骤1确定负荷变化方向对连续潮流法负荷裕度的影响包括：
[0010]从稳定运行点开始.在给定的系统负荷增长模式下，通过预测和校正步骤计算系统在P
‑
U曲线上的下一运行点，利用新增的矩阵方程，使新矩阵在原雅可比矩阵奇异之处不再奇异，得到静态电压稳定临界点，描绘出系统完整的P
‑
U曲线和Q
‑
U曲线；连续潮流的基本方程由下式描述：
[0011]f(x,λ)＝0
[0012]对于n节点的系统，上式表示为：
[0013][0014][0015]其中，P
0i
和Q
0i
是节点i在初始运行状态下的节点注入有功功率和无功功率，U
i
和U
j
以分别是节点i和节点j的电压幅值，G
ij
和B
ij
分别是节点i和节点j之间网络阻抗的实部和虚部值，δ
ij
是节点i和节点j之间的电压角度差，λ是负荷参数，ΔP
Gi
是节点i的有功功率注人增量，ΔP
Li
和ΔQ
Li
是负荷节点i的负荷增量。
[0016]所述步骤2考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，由区域短期负荷预测数据得出负荷增长系数包括：
[0017]2h之内的负荷变化趋势根据区域负荷预测曲线计算出来，在t时和t+1时之间的区域负荷增长系数为
[0018][0019]其中，L
m,t
代表区域m在t时到t+1时之间的负荷增长系数，这个数据可能是正的也可能是负的；P
m,t+1
代表在t+1时的负荷预测数据；
[0020]每个区域都包括很多节点，设在同一区域内所有节点有同样的负荷增长率，在这种情况下，上式中系统负荷节点的有功功率负荷增量ΔP
Li
由负荷预测曲线直接计算，如下式所示：
[0021]ΔP
Li
＝P
0i
L
m,t
[0022]其中，P
0i
是初始运行状态下节点i的有功功率负荷，节点i属于区域m；
[0023]所述步骤3考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，计算不均衡区域负荷增长方式下的连续潮流包括：
[0024]负荷预测只提供有功功率预测，以维持功率因数恒定，在计算中假定无功功率以相同的系数增加，系统负荷节点的无功功率负荷增量ΔQ
Li
表示为：
[0025]ΔQ
Li
＝Q
0i
L
m,t
[0026]其中，Q
0i
是初始状态下节点i的无功功率负荷，节点i属于区域m；
[0027]不均衡区域负荷增长方式下连续潮流的参数化潮流方程如下：
[0028][0029][0030]其中，i是负荷节点的节点号；m是电力系统中的区域编号，节点i属于区域m。
[0031]所述步骤4考虑多种因素对负荷变化的影响，利用日前区域负荷预测和经济调度计算发电增长系数包括：
[0032]t时和t+1时之间的发电量增长系数为
[0033][0034]其中，L
Gi,t
代表发电机节点i在t时和t+1时之间发电增长系数；P
Gi,t+1
为发电机节点i在t时和t+1时之间的有功功率输出；
[0035]节点i的发电量增量表示为：
[0036]ΔP
Gi
＝P
G0i
L
Gi,t
[0037]其中，P
G0i
是在初始运行情况下发电机节点i处的发电机组的有功功率输出；考虑不均衡负荷和发电增长方式的参数化潮流方程表述如下：
[0038]U
i
＝U
0i
[0039]其中，i是负荷或发电机节点号，m是电力系统中的区域号，节点i属于区域m；U
0i
是节点i在初始运行状态下的电压；
[0040]对于运行性分析，负荷变化方向根据负荷预测每一个小时确定一次，用来评估系统电压稳定性，用于评估电压稳定性的负荷裕度表示为：
[0041][0042][0043]其中，M是电力系统中的区域数量，ΔP
m
是区域m负荷有功功率增量，ΔP
Li
是负荷节点i负荷有功功率增量，节点i属于区域m。
[0044]本专利技术的有益效果：本专利技术的一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法，通过步骤步骤1、确定负荷变化方向对连续潮流法负荷裕度的影响；步骤2、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，由区域短期负荷预测数据得出负荷增长系数；步骤3、考虑不均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤1、确定负荷变化方向对连续潮流法负荷裕度的影响；步骤2、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，由区域短期负荷预测数据得出负荷增长系数；步骤3、考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，计算不均衡区域负荷增长方式下的连续潮流；步骤4、考虑多种因素对负荷变化的影响，利用日前区域负荷预测和经济调度计算发电增长系数。2.如权利要求1所述的一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法，其特征在于，所述步骤1确定负荷变化方向对连续潮流法负荷裕度的影响包括：从稳定运行点开始.在给定的系统负荷增长模式下，通过预测和校正步骤计算系统在P
‑
U曲线上的下一运行点，利用新增的矩阵方程，使新矩阵在原雅可比矩阵奇异之处不再奇异，得到静态电压稳定临界点，描绘出系统完整的P
‑
U曲线和Q
‑
U曲线；连续潮流的基本方程由下式描述：f(x,λ)＝0对于n节点的系统，上式表示为：为：其中，P
0i
和Q
0i
是节点i在初始运行状态下的节点注入有功功率和无功功率，U
i
和U
j
以分别是节点i和节点j的电压幅值，G
ij
和B
ij
分别是节点i和节点j之间网络阻抗的实部和虚部值，δ
ij
是节点i和节点j之间的电压角度差，λ是负荷参数，ΔP
Gi
是节点i的有功功率注人增量，ΔP
Li
和ΔQ
Li
是负荷节点i的负荷增量。3.如权利要求1所述的一种考虑负荷增长和新能源出力随机的电压稳定评估方法，其特征在于，所述步骤2考虑不均衡区域负荷增长模式和发电计划，由区域短期负荷预测数据得出负荷增长系数包括：2h之内的负荷变化趋势根据区域负荷预测曲线计算出来，在t时和t+1时之间的区域负荷增长系数为其中，L
m,t
代表区域m在t时到t+1时之间的负荷增长系数，这个数据可能是正的也可能是负的；P
m,t+1
代表在t+1时的负荷预测数据；每个区域都包括很多节点，设在同一区域内所有节点有同样的负荷增长率，在这种情况下，上式中系统负荷节点的有功功率负荷增量ΔP
Li
由负荷预测曲线直接计算，如下式所...

【专利技术属性】
技术研发人员：南钰，郑罡，于永哲，王宏研，王方苏，孔真真，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司开封供电公司，
类型：发明
国别省市：