[发明专利]风电参与黑启动的安全裕度分析方法和系统

说明书

本发明提供了风电参与黑启动的安全裕度分析方法和系统，涉及电力系统安全防御与恢复控制技术领域，根据风电场的历史风电出力数据获取未来风电出力序列的模拟集；根据风况恶劣程度对模拟集进行风况划分，得到多个模拟子集，并计算多个模拟子集的风况概率分布列；分别计算每个模拟子集的电力系统安全裕度值，并根据电力系统安全裕度值以及风况概率分布列得到安全裕度的概率分布列。本发明可以指导风电安全、有序地参与黑启动，进而减轻大停电带来的损失。

技术领域

本发明涉及电力系统安全防御与恢复控制技术领域，尤其涉及风电参与黑启动的安全裕度分析方法和系统。

背景技术

截至2017年，21世纪损失超过千万美元的大停电事故已经超过了20起。为了能在大停电发生后快速、有序地恢复电力系统，事先编制合理、可靠的黑启动方案成为必要。风电具有启动功率小、启动速度快的优点，随着风电渗透率的不断提高，风电参与黑启动的必要性也逐步加大，特别是在一些缺乏水电的地区，如果风电能够平稳地参与黑启动，将大大加快黑启动进程。

现有的风电参与黑启动相关技术研究，通过改善控制策略、改造硬件设施的方式，已经使风电机组像常规水电、火电机组一样具备了一定的低电压穿越能力、电压调节能力和频率响应能力；并通过数字仿真和现场试验证明了风电参与黑启动的可行性与价值，提出了风电参与黑启动的注意事项及方法步骤。然而，现有方法侧重于最大化风电的黑启动价值，在电力系统安全运行约束限制内尽可能多地接入风电，未考虑风电并网对黑启动过程中系统的安全性有什么具体影响，尤其未对风电并网后系统的安全裕度进行分析，不能保证风电安全、有序地参与黑启动，使得大停电带来的损失非常巨大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供风电参与黑启动的安全裕度分析方法和系统，可以指导风电安全、有序地参与黑启动，进而减轻大停电带来的损失。

第一方面，本发明实施例提供了一种风电参与黑启动的安全裕度分析方法，包括：

根据风电场的历史风电出力数据获取未来风电出力序列的模拟集；

根据风况恶劣程度对所述模拟集进行风况划分，得到多个模拟子集，并计算多个所述模拟子集的风况概率分布列；

分别计算每个所述模拟子集的电力系统安全裕度值，并根据所述电力系统安全裕度值以及所述风况概率分布列得到安全裕度的概率分布列。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述历史风电出力数据包括历史实际风电出力数据和历史预测风电出力数据，所述根据风电场的历史风电出力数据获取未来风电出力序列的模拟集，包括：

根据风电场的历史实际风电出力数据和历史预测风电出力数据得到预测误差上限；

从所述历史实际风电出力数据中选出所述未来风电出力序列的多个相似出力序列，其中，所述相似出力序列包括与所述未来风电出力序列的差值小于所述预测误差上限的历史实际出力序列；

将多个所述相似出力序列组成所述未来风电出力序列的模拟集。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述历史风电出力数据包括历史实际风电出力数据，所述根据风况恶劣程度对所述模拟集进行风况划分，得到多个模拟子集，并计算多个所述模拟子集的风况概率分布列，包括：

根据风电场的所述历史实际风电出力数据，得到不同风况对应的最大风电出力波动值范围，其中，不同风况对应不同的风电出力序列；

根据所述最大风电出力波动值范围对所述模拟集进行风况划分，得到多个所述模拟子集，并计算多个所述模拟子集的风况概率分布列。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述分别计算每个所述模拟子集的电力系统安全裕度值，包括：