[发明专利]风电场架空软导线截面选择方法

说明书

本发明提出一种风电场架空软导线截面选择方法，包括：步骤1：收集历史典型气象数据，生成设计区域历史典型场景库；步骤2：计算各场景下风电场风力发电机出力，生成设计线路载流量需求；步骤3：计算各场景下导线载流量；步骤4：对导线进行优化选择，计算评价指标、检验约束条件，对不同备选类型导线进行技术经济比较，并判断是否存在最优选择；如存在最优选择，则选定最优导线，如不存在最优选择，则执行步骤5；步骤5：增加备选导线类型或放宽约束条件，并重新执行步骤4。本发明能够根据风机出力特性、地区历史气象数据，根据技术经济分析比较，选择风电场内和风电场附近架空导线截面，降低所用导线的截面积，提高电气设计选型的经济性。

技术领域

本发明属于电力系统电气设计领域，特别涉及一种考虑风机功率特性与导线动态载流量特性配合的风电场架空软导线截面选择方法。

背景技术

我国风能资源极其丰富，随着国家不断加大对风电产业的投入，风电装机容量日益增加，风电场作为新兴设计对象，其设计业务量逐渐增多。在此背景下，现有风电场设计过程中在进行导线载流量整定计算时仍采用单一固定且较低的风速设定值(如0.5m/s)。然而常见的风机切入风速和额定运行风速一般均大于该设定值(如3m/s-10.5m/s左右)，此时若仍采用固定且较低的风速设定值计算导线载流量，不充分考虑风力发电出力的运行特点，将导致选取的导线截面过大，这样的导线设计结果肯定是不经济的，也将造成过度投资，产生浪费。

在电力设计领域，现有导线截面选择的技术方案虽有考虑环境参数对线路载流量的影响，但仍选取典型点位的环境温度和风速的典型值作为导线截面选择的依据，事实上风力发电机组出力和输电线路最大载流量都与风速密切相关，通过环境参数和风电场风力发电机组规划容量设计风电场相关线路参数能够实现二者最佳匹配，达到技术经济优化的目的。基于导线动态载流量特性理论应运而生的动态增容技术已广泛应用于电力系统优化调度运行，实践表明该方法确实能提高电网的实时输电能力，提升电力系统运行的灵活性。然而目前电力设计领域还缺乏一种考虑风机功率特性与导线动态载流量特性配合的风电场架空软导线截面选择方法，用于指导风电场内和风电场附近架空导线截面的选择。已有一些技术方法考虑风电场出力特性，地区温度和风速等环境信息，但仍存在以下缺点和不足：1)技术方法无法充分表现出风力发电间歇性、波动性等特性；2)并未针对风力发电满负荷运行率低、年利用小时数低这一重要特点提出针对性的导线设计方法。

发明内容

为了解决现有设计规程上的导线设计优化选择方法并不能完全适应风力发电波动性大，可利用小时数不高这些特性的问题，本发明提出一种考虑风机功率特性与导线动态载流量特性配合的风电场架空软导线截面选择方法，兼顾风机出力功率特性和架空导线动态载流量特性，充分挖掘架空线路功率输送潜力，提高导线截面选择结果的经济性。

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种风电场架空软导线截面选择方法，该方法充分利用线路气象历史数据，生成典型环境场景集，考虑环境参数利用概率分析方法，结合技术经济比较分析用于完成风电场架空软导线截面设计，完成导线截面选择。该技术能够同等情况下减少架空导线的截面，使所需架空导线截面积降低一个或多个档，提高线路输电能力利用率，减少建设成本，提高工程设计的经济性。同时利用本发明方法能够促进增加丰风期的风电上网电量，提高新能源利用率，因此具有较大的经济和环境效益。