[发明专利]一种适用于含高渗透率新能源的特高压直流外送电网规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种适用于含高渗透率新能源的特高压直流外送电网规划方法，包括：根据送端电网信息和多个新能源厂站信息利用电力系统计算分析软件进行仿真数据搭建；分别对送端电网的每个分区进行电力流平衡计算，确定送端直流落点备选区域；确定至少一个送端电网特高压直流落点及对应的接入规划方案；基于新能源出力特性建立送端电网典型运行方式；针对每个接入规划方案，分别对所述送端电网运行方式下的送端交直流混联电网的安全稳定性进行评估，判断是否满足N‑1故障准则；对不满足N‑1故障准则的接入规划方案进行分析并改进；对每个接入规划方案进行多角度综合评价，并根据评价的结果确定最优电网规划方案。

技术领域

本发明涉及电力系统方案规划技术领域，并且更具体地，涉及一种适用于含高渗透率新能源的特高压直流外送电网规划方法及系统。

背景技术

我国风能、太阳能等新能源分布集中、与负荷中心距离较远，目前“三北”地区风电、太阳能等新能源的大范围消纳主要依托特高压直流通道远距离外送来完成。

随着新能源并网规模的日益增加，常规电源所占装机比例大幅减小，光伏和风电等新能源电源已经取代水电、火电等常规电源的主导地位，送端电网电源结构发生了重要变化。另外随着特高压直流工程的建设，送端电网将转变为交直流混联电网，送端电网特性也将发生重大变化：

(1)由于新能源机组不具备常规机组的转动惯量特性，从而造成送端电网转动惯量和等效规模不断减小，频率调节能力持续下降，特别是特高压直流工程建成后，系统扰动后易出现大量功率盈余，电网存在频率越限甚至稳定破坏风险。

(2)光伏机组在交流电网电压跌落时，将大幅增加无功损耗，而由于常规电源在新能源大发情况下开机受到限制，系统动态无功储备大幅下降，使得系统在大扰动情况下电压恢复困难。

(3)特高压直流建成后，影响送端交直流混联电网稳定性的主要因素将聚焦于直流近区，如：交流故障造成直流输送功率下降，进而引发潮流大范围转移造成的功角、电压、频率等问题。

总而言之，规模化新能源并网和特高压直流接入后，使得送端电网电力电子化特征凸显，电网稳定形态更加复杂，系统安全稳定运行与控制规律面临全新挑战。目前围绕新能源背景下特高压直流工程的相关研究多聚焦于直流受端电网，而考虑特高压直流接入后高渗透率新能源外送电网的研究较少，且现有研究多是针对某一具体工程或具体问题，而缺乏对特高压接入后高渗透率新能源外送电网的整体规划方法。

发明内容

本发明提出一种适用于含高渗透率新能源的特高压直流外送电网规划方法及系统，以解决如何确定特高压直流接入后含高渗透率新能源外送电网的规划方案问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种适用于含高渗透率新能源的特高压直流外送电网规划方法，所述方法包括：

步骤1，根据送端电网信息和多个新能源厂站信息利用电力系统计算分析软件进行仿真数据搭建；

步骤2，分别对送端电网的每个分区进行电力流平衡计算，确定送端直流落点备选区域；

步骤3，确定至少一个送端电网特高压直流落点及对应的接入规划方案；

步骤4，基于新能源出力特性建立送端电网典型运行方式；

步骤5，针对每个接入规划方案，分别对所述送端电网运行方式下的送端交直流混联电网的安全稳定性进行评估，判断是否满足N-1故障准则，若满足，则进入步骤7，若不满足，则进入步骤6；

步骤6，对不满足N-1故障准则的接入规划方案进行分析，并对所述不满足N-1故障准则的接入规划方案进行改进，并返回步骤4；

步骤7，对每个接入规划方案进行多角度综合评价，并根据评价的结果确定最优电网规划方案。