特高压直流外送电网的水电机组适应性评估方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种特高压直流外送电网的水电机组适应性评估方法和系统，包括：采集新能源密集直流近区的水电机组运行数据，计算所述运行数据在水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值；根据所述水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值，计算水电机组适应性综合指标；基于所述水电机组适应性综合指标，对新能源密集直流近区的水电机组适应性进行评估。本发明专利技术利用适应性综合指标实现水电机组适应性量化评价，在满足水电机组适应能力评估需求的基础上定位水电机组适应性薄弱环节，为新型电力系统水电机组适应性评估提供了适用于调控运行实践的有效途径，从而实现水电机组在高占比新能源的特高压直流外送电网中的适应性评估。性评估。性评估。

【技术实现步骤摘要】
特高压直流外送电网的水电机组适应性评估方法和系统


[0001]本专利技术属于大电网稳定控制
，具体涉及一种特高压直流外送电网的水电机组适应性评估方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，水电机组具有调节性能好、调峰成本低、启停灵活等诸多优势，是电力系统公认的适应性强的优质调节资源，但是，随着新能源规模化接入及特高压直流系统的投运，电网负荷、电网结构及系统参数等均发生了巨大变化，在新能源密集的直流近区，往往存在着缺少常规火电支撑、电网架构较为薄弱以及直流与新能源出力反相关等问题，对水电机组的适应性提出了新的挑战。
[0003]现有电力系统适应性评估大多集中于电网规划、网架结构及新能源接入的适应性分析，从管理决策视角挖掘电网薄弱环节并提出改进建议。常规水火电机组的适应性评估大多着眼于机组对系统频率、电压、功角等单方面稳定性能的适应性，针对机组在电网中运行的整体适应性能尚缺乏有效的评估手段，单机组对系统稳定性能的支撑能力评估等适应性评估内容尚未涉及。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种特高压直流外送电网的水电机组适应性评估方法，包括：
[0005]采集新能源密集直流近区的水电机组运行数据，计算所述运行数据在水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值；
[0006]根据所述水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值，计算水电机组适应性综合指标；
[0007]基于所述水电机组适应性综合指标，对新能源密集直流近区的水电机组适应性进行评估。/>[0008]优选的，所述水电机组适应性评估指标体系包括：一级指标、二级指标和三级指标；其中，所述一级指标包括：相关性指标和调节性能指标；所述相关性指标对应的二级指标包括：新能源出力相关性指标和直流出力相关性指标；所述调节性能指标对应的二级指标包括：电压支撑能力评价指标和频率调节能力指标；所述新能源出力相关性指标对应的三级指标包括：风电出力相关性指标和光伏出力相关性指标；所述直流出力相关性指标对应的三级指标包括：直流出力相关性指标；所述电压支撑能力评价指标对应的三级指标包括：励磁输出响应时间、励磁系统暂态增益和机端调压精度；所述频率调节能力指标对应的三级指标包括：惯性时间常数、调速系统响应时间和一次调频效果指标。
[0009]优选的，所述水电机组适应性综合指标对应的计算式如下：
[0010][0011]其中，ρ
ad
为水电机组适应性综合指标，T为调节性能指标，r为相关性指标。
[0012]优选的，所述相关性指标r对应的计算式如下：
[0013]r＝a
·
r
w
+b
·
r
p
+c
·
r
dc
[0014]其中，r
w
表示风电出力相关性指标，a表示风电出力相关性指标的权重；r
p
表示光伏出力相关性指标，b表示光伏出力相关性指标的权重；r
dc
表示直流出力相关性指标，c表示直流出力相关性指标的权重。
[0015]优选的，所述调节性能指标T对应的计算式如下：
[0016][0017]其中，n表示调节性能指标对应三级指标的指标个数，j＝1,
…
,n；q
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标的权重；z
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标评价值。
[0018]优选的，所述调节性能指标对应的第j个三级指标的权重q
j
对应的计算式如下：
[0019][0020]其中，P
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标的差异化系数。
[0021]优选的，所述水电机组运行数据，至少包括下述的一种或多种：电压值、电流值、频率值、机端电压值、励磁电压值、功率值和转速数据。
[0022]优选的，所述基于所述水电机组适应性综合指标，对新能源密集直流近区的水电机组适应性进行评估，包括：
[0023]根据所述水电机组适应性综合指标，在预设的水电机组适应性等级划分信息中匹配对应的适应性等级；
[0024]根据所述适应性等级，确定所述新能源密集直流近区的水电机组适应性评估结果。
[0025]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种特高压直流外送电网的水电机组适应性评估系统，包括：
[0026]数据采集模块：用于采集新能源密集直流近区的水电机组运行数据，计算所述运行数据在水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值；
[0027]综合指标计算模块：用于根据所述水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值，计算水电机组适应性综合指标；
[0028]适应性评估模块：用于基于所述水电机组适应性综合指标，对新能源密集直流近区的水电机组适应性进行评估。
[0029]优选的，所述数据采集模块中水电机组适应性评估指标体系包括：一级指标、二级指标和三级指标；其中，所述一级指标包括：相关性指标和调节性能指标；所述相关性指标对应的二级指标包括：新能源出力相关性指标和直流出力相关性指标；所述调节性能指标对应的二级指标包括：电压支撑能力评价指标和频率调节能力指标；所述新能源出力相关性指标对应的三级指标包括：风电出力相关性指标和光伏出力相关性指标；所述直流出力相关性指标对应的三级指标包括：直流出力相关性指标；所述电压支撑能力评价指标对应的三级指标包括：励磁输出响应时间、励磁系统暂态增益和机端调压精度；所述频率调节能
力指标对应的三级指标包括：惯性时间常数、调速系统响应时间和一次调频效果指标。
[0030]优选的，所述综合指标计算模块中水电机组适应性综合指标对应的计算式如下：
[0031][0032]其中，ρ
ad
为水电机组适应性综合指标，T为调节性能指标，r为相关性指标。
[0033]优选的，所述综合指标计算模块中的相关性指标r对应的计算式如下：
[0034]r＝a
·
r
w
+b
·
r
p
+c
·
r
dc
[0035]其中，r
w
表示风电出力相关性指标，a表示风电出力相关性指标的权重；r
p
表示光伏出力相关性指标，b表示光伏出力相关性指标的权重；r
dc
表示直流出力相关性指标，c表示直流出力相关性指标的权重。
[0036]优选的，所述综合指标计算模块中调节性能指标T对应的计算式如下：
[0037][0038]其中，n表示调节性能指标对应三级指标的指标个数，j＝1,
…
,n；q
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标的权重；z
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标评价值。
[0039]优选的，所述综合指标计算模块中调节性能指标对应的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流外送电网的水电机组适应性评估方法，其特征在于，包括：采集新能源密集直流近区的水电机组运行数据，计算所述运行数据在水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值；根据所述水电机组适应性评估指标体系下的各级指标值，计算水电机组适应性综合指标；基于所述水电机组适应性综合指标，对新能源密集直流近区的水电机组适应性进行评估。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水电机组适应性评估指标体系包括：一级指标、二级指标和三级指标；其中，所述一级指标包括：相关性指标和调节性能指标；所述相关性指标对应的二级指标包括：新能源出力相关性指标和直流出力相关性指标；所述调节性能指标对应的二级指标包括：电压支撑能力评价指标和频率调节能力指标；所述新能源出力相关性指标对应的三级指标包括：风电出力相关性指标和光伏出力相关性指标；所述直流出力相关性指标对应的三级指标包括：直流出力相关性指标；所述电压支撑能力评价指标对应的三级指标包括：励磁输出响应时间、励磁系统暂态增益和机端调压精度；所述频率调节能力指标对应的三级指标包括：惯性时间常数、调速系统响应时间和一次调频效果指标。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水电机组适应性综合指标对应的计算式如下：其中，ρ
ad
为水电机组适应性综合指标，T为调节性能指标，r为相关性指标。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相关性指标r对应的计算式如下：r＝a
·
r
w
+b
·
r
p
+c
·
r
dc
其中，r
w
表示风电出力相关性指标，a表示风电出力相关性指标的权重；r
p
表示光伏出力相关性指标，b表示光伏出力相关性指标的权重；r
dc
表示直流出力相关性指标，c表示直流出力相关性指标的权重。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调节性能指标T对应的计算式如下：其中，n表示调节性能指标对应三级指标的指标个数，j＝1,
…
,n；q
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标的权重；z
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标评价值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调节性能指标对应的第j个三级指标的权重q
j
对应的计算式如下：其中，P
j
表示调节性能指标对应的第j个三级指标的差异化系数。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水电机组运行数据，至少包括下述的一种或多种：电压值、电流值、频率值、机端电压值、励磁电压值、功率值和转速数据。
8.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓伟，曹楠，王吉利，黄远超，施秀萍，魏平，郭志全，刘晓煜，任冲，李天琦，陈翔宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司西北分部，
类型：发明
国别省市：