[发明专利]用于多类型电源联合运行的协调控制仿真分析方法及装置

说明书

本发明提供了一种用于多类型电源联合运行的协调控制仿真分析方法，所述方法包括定义多类型电源基地集合；定义多类型电源基地间的目标函数和关系矩阵；电网安全校验；确定影响多类型电源联合运行的电源基地变化因素；根据设定的电源基地脱网容量变化的阈值区间，确定协调控制方案。本发明提供的技术方案可全面的反映各个电源基地间的相互影响关系，揭示电网运行过程中的潜在问题，根据脱网容量阀值区间，有效确定减少脱网容量的控制措施或规避减少脱网容量的增加脱网容量的参数变化。

技术领域

本发明属于电力系统安全与稳定领域，具体涉及一种用于多类型电源联合运行的协调控制仿真分析方法及装置。

背景技术

近年来，随着化石能源的逐步减少，环保意识的不断提高，以风电和光伏为首的清洁能源发电技术得到了快速发展，风电和光伏渗透率逐年上升，部分地区能源结构产生了较大的变化。例如，2有些地方风电基地装机一年的规模已超过1200万千瓦、太阳能发电近600万千瓦。人们预计风电装机容量一定会进一步增加。

大规模清洁能源并网后，局部电网形成风、火、光、水等多类型电源联合运行的场景，当清洁能源渗透率上升时，各类电源特性差异对电网安全稳定运行产生的负面影响也随之增大。风电和光伏等清洁电源具有波动性、随机性和间歇性的特点，当清洁电源出力与负荷变化不一致时，可能使负荷峰谷差变大，增大系统运行的调度压力；清洁电源的故障穿越特性差异也给电网的安全稳定带来很大的不确定性。火电和水电等常规电源对调节负荷峰谷差和促进电网安全稳定运行具有很大作用。受锅炉、汽轮机最小技术出力等条件的限制，火电机组调节范围较小；而且锅炉、汽轮机等设备调节速度也较慢，一般凝汽式机组每分钟仅可调整装机容量的1％～2％。而水电是一种廉价、清洁的一次能源，其运行成本低，环境污染小，调整范围大，调整速度快，因此在保证充分利用的前提下，应尽量使水电站运行在负荷的尖峰位置，为系统提供调峰、调频、事故备用等服务。

清洁能源的波动性、随机性和间歇性特点给电网安全稳定运行带来了巨大的压力，也给多类型电源稳态、暂态、保护参数的协调控制带来了极大的挑战。为保证大规模清洁能源并网后电网能够安全、稳定和高效的运行，防止相关事故下的稳定破坏和大面积停电，需要深入细致开展相关研究工作，掌握大规模清洁能源并网后电网的安全稳定特性，着重从发电电源角度研究相关的措施建议。因此，提供一种适用于多类型电源联合运行的协调控制仿真分析方法来提升电网的安全稳定水平。

发明内容

本发明提供一种用于多类型电源联合运行的协调控制仿真分析方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：定义多类型电源基地集合；

步骤2：定义多类型电源基地间的目标函数和关系矩阵；

步骤3：电网安全性校验；

步骤4：确定影响多类型电源联合运行的电源基地变化因素；

步骤5：根据设定的电源基地脱网容量变化的阈值区间，确定协调控制方案。

所述步骤1定义多类型电源基地集合包括：

根据常规电源和清洁电源的不同电源特性，将局部电网的所有电源分成m个常规电源基地和n个清洁电源基地，多类型电源基地集合G如下式所示：

G＝{g₁,…,g_m,g_m+1,…,g_m+n}

其中，子集{g₁,…,g_m}表示常规电源基地的集合，子集{g_m+1,…,g_m+n}表示清洁电源基地的集合。

所述步骤2包括：

为反映集合G中各个电源基地间的关系，定义各电源基地间相互影响的目标函数：