一种基于高渗透率新能源的电网规划方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种基于高渗透率新能源的电网规划方法及终端，以高渗透率新能源并网的电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型；获取到电力系统的新能源参数和负荷情况后，将其输入电网规划模型，能够采用自适应遗传模拟退火算法对考虑高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型进行求解，进而实现减少不确定性的能源输入。并且，通过高渗透率新能源特性的电力系统内电网规划的可靠选择，能够有效提升高渗透率新能源并网背景下电力系统的运行稳定性。背景下电力系统的运行稳定性。背景下电力系统的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高渗透率新能源的电网规划方法及终端


[0001]本专利技术涉及电网规划
，特别涉及一种基于高渗透率新能源的电网规划方法及终端。

技术介绍

[0002]随着电力系统内风电等新能源大量引入，对电力系统安全稳定运行提出了更高的要求，高渗透率背景下的新能源电站作为系统电能输入端的主要能源来源，具有极大的供电不稳定性，受自然环境因素影响极大，容易在系统内出现电压波动、频率升高等情况，从而导致系统供电能力变差，因此造成商业负荷、住宅负荷、工业负荷等不同类型的负荷受到影响，即产生了不同程度的负荷波动，给电力系统的安全稳定运行造成了极大地影响。
[0003]目前的研究总是以降低新能源出力，进而减少不确定性的能源输入，从而实现新能源电站的最优规划，但是亟需在高渗透率新能源背景下的电力系统中，合理对新能源电站出力预测，预测新能源电站的功率响应能力具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于高渗透率新能源的电网规划方法及终端，能够在高渗透率新能源背景下的电力系统中，合理对新能源电站出力预测。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，包括步骤：
[0007]获取高渗透率新能源并网的电力系统的新能源参数和负荷情况；
[0008]以所述电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型；
[0009]将所述新能源参数和负荷情况输入所述电网规划模型，并采用自适应遗传模拟退火方法对所述电网规划模型进行求解，得到所述电力系统的电网规划方案。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0011]一种基于高渗透率新能源的电网规划终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于高渗透率新能源的电网规划方法的各个步骤。
[0012]本专利技术的有益效果在于：以高渗透率新能源并网的电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型；获取到电力系统的新能源参数和负荷情况后，将其输入电网规划模型，能够采用自适应遗传模拟退火算法对考虑高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型进行求解，进而实现减少不确定性的能源输入。并且，通过高渗透率新能源特性的电力系统内电网规划的可靠选择，能够有效提升高渗透率新能源并网背景下电力系统的运行稳定性。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例的一种基于高渗透率新能源的电网规划方法的流程图；
[0014]图2为本专利技术实施例的一种基于高渗透率新能源的电网规划终端的示意图；
[0015]标号说明：
[0016]1、一种基于高渗透率新能源的电网规划终端；2、存储器；3、处理器。
具体实施方式
[0017]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0018]请参照图1，本专利技术实施例提供了一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，包括步骤：
[0019]获取高渗透率新能源并网的电力系统的新能源参数和负荷情况；
[0020]以所述电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型；
[0021]将所述新能源参数和负荷情况输入所述电网规划模型，并采用自适应遗传模拟退火方法对所述电网规划模型进行求解，得到所述电力系统的电网规划方案。
[0022]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：以高渗透率新能源并网的电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型；获取到电力系统的新能源参数和负荷情况后，将其输入电网规划模型，能够采用自适应遗传模拟退火算法对考虑高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型进行求解，进而实现减少不确定性的能源输入。并且，通过高渗透率新能源特性的电力系统内电网规划的可靠选择，能够有效提升高渗透率新能源并网背景下电力系统的运行稳定性。
[0023]进一步地，以所述电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源的电力系统的电网规划模型包括：
[0024]建立基于高渗透率新能源的电力系统的电网规划模型的目标函数：
[0025]minF＝p1f1+p2f2+p3f3；
[0026]式中，F表示高渗透率新能源并网的电力系统的综合规划函数表达式，f1、f2、f3分别表示所述电力系统内的网络损耗、电压波动和频率波动，p1、p2、p3分别表示将f1、f2、f3转换为同一单位的权重系数，p1+p2+p3＝1；
[0027]所述电力系统内的网络损耗为：
[0028][0029]式中，W
iloss,s
、W
jloss,s
、W
kloss,s
表示节点i的商业负荷、节点j的工业负荷和节点k的住宅负荷产生的网络损耗；
[0030]所述电力系统内负荷处电压频率波动为：
[0031][0032]式中，U
m
、U
m0
表示节点m当前的电压幅值和额定电压幅值，Ω
M
表示所有节点的集合，M表示节点总数；
[0033]所述电力系统内负荷处频率波动为：
[0034][0035]式中，f
m
、f
m0
表示节点m当前的频率幅值和额定频率幅值。
[0036]由上述描述可知，以高渗透率新能源特性的电网系统内网络损耗最小、高渗透率新能源特性的电网系统内负荷处电压波动最小以及高渗透率新能源特性的电网系统内负荷处频率波动最小为目标建立电网规划模型，从而合理地对电力系统进行出力预测。
[0037]进一步地，所述电网规划模型的约束条件包括：所述电力系统内的潮流约束、线路功率约束、无功补偿装置容量约束以及所述电力系统提供的净负荷曲线上升和下降速率满足主网的净负荷曲线上升和下降速率的约束。
[0038]由上述描述可知，对于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型，以电力系统内潮流、系统内线路功率、系统内无功补偿装置容量以及高渗透率新能源并网系统所提供的净负荷曲线上升和下降速率能够满足主网的净负荷曲线上升和下降速率作为约束，从而提高电网规划的可靠性。
[0039]进一步地，所述电力系统内的潮流约束包括：
[0040][0041][0042]式中，P
g
、Q
g
表示配电网注入的有功功率和无功功率，P
l
、Q
l
表示配电网所需的有功功率和无功功率，Q
s
表示配电网系统节点s处所安装的无功补偿装置的无功出力，N表示配电网所安装的无功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，其特征在于，包括步骤：获取高渗透率新能源并网的电力系统的新能源参数和负荷情况；以所述电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源并网的电力系统的电网规划模型；将所述新能源参数和负荷情况输入所述电网规划模型，并采用自适应遗传模拟退火方法对所述电网规划模型进行求解，得到所述电力系统的电网规划方案。2.根据权利要求1所述的一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，其特征在于，以所述电力系统内网络损耗、负荷处电压频率波动最小为目标，建立基于高渗透率新能源的电力系统的电网规划模型包括：建立基于高渗透率新能源的电力系统的电网规划模型的目标函数：minF＝p1f1+p2f2+p3f3；式中，F表示高渗透率新能源并网的电力系统的综合规划函数表达式，f1、f2、f3分别表示所述电力系统内的网络损耗、电压波动和频率波动，p1、p2、p3分别表示将f1、f2、f3转换为同一单位的权重系数，p1+p2+p3＝1；所述电力系统内的网络损耗为：式中，W
iloss,s
、W
jloss,s
、W
kloss,s
表示节点i的商业负荷、节点j的工业负荷和节点k的住宅负荷产生的网络损耗；所述电力系统内负荷处电压频率波动为：式中，U
m
、U
m0
表示节点m当前的电压幅值和额定电压幅值，Ω
M
表示所有节点的集合，M表示节点总数；所述电力系统内负荷处频率波动为：式中，f
m
、f
m0
表示节点m当前的频率幅值和额定频率幅值。3.根据权利要求1所述的一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，其特征在于，所述电网规划模型的约束条件包括：所述电力系统内的潮流约束、线路功率约束、无功补偿装置容量约束以及所述电力系统提供的净负荷曲线上升和下降速率满足主网的净负荷曲线上升和下降速率的约束。4.根据权利要求3所述的一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，其特征在于，所述电力系统内的潮流约束包括：
式中，P
g
、Q
g
表示配电网注入的有功功率和无功功率，P
l
、Q
l
表示配电网所需的有功功率和无功功率，Q
s
表示配电网系统节点s处所安装的无功补偿装置的无功出力，N表示配电网所安装的无功补偿装置数量，U
i
、U
j
分别表示配电网i节点和j节点对应的电压数值，G
ij
、B
ij
、θ
ij
分别表示配电网内配电线路模型的电导数值、电纳数值以及配电线路输电端与负荷端的相角差。5.根据权利要求3所述的一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，其特征在于，所述电力系统内的线路功率约束包括：P
l
≤P
lmax
；式中，P
l
表示所述电力系统内线路l上传输的有功功率，P
lmax
为配电网内线路l上传输的有功功率的最大值；所述电力系统内的无功补偿装置容量约束包括：0≤Q
w
≤Q
max
；式中，Q
max
表示配电网系统配电线路的节点i处所允许安装的无功补偿装置最大数值。6.根据权利要求3所述的一种基于高渗透率新能源的电网规划方法，其特征在于，所述电力系统提供的净负荷曲线上升和下降速率满足主网的净负荷曲线上升和下降速率的约束包括：束包括：式中，S'
up
、S'
down
表示高渗透率新能源并网的主网系统的净负荷曲线上升和下降速率，S
up
、S
down
表示原主网系统的净负荷曲线上升和下降速率，S1、S3表示高渗透率光伏电站及高渗透率风机电站能够提供的净负荷曲线上升速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖仕达，卢嘉成，叶巧芳，陈昆文，吴莎莎，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司国网福建省电力有限公司三明供电公司，
类型：发明
国别省市：