[发明专利]基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法

说明书

本发明公开了一种基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法，基于暂态电压安全裕度量化信息分别建立关于新能源出力变化和常规机组出力变化的灵敏度指标，并在电网断面限额约束下基于灵敏度指标对电源组织形式进行协调，获取保证打捆新能源送出直流故障下新能源暂态电压安全的系统新能源最大出力和常规电源最小开机方式，避免新能源暂态过电压脱网引起系统连锁反应，为电网的调度运行提供决策指导。

技术领域

本发明涉及一种基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法，属于电力系统运行控制技术领域。

背景技术

电压既关系到电网安全稳定运行，也是电能质量的重要指标之一。当今电压安全性受到更多关注，面对电源结构和电网结构变化的新态势，电压安全问题面临更为严峻的挑战。

通常对暂态电压安全性的要求可由基于给定电压偏移门槛值V_cr和偏出此给定值的电压异常持续时间构成的t_cr二元表来描述(V_cr，t_cr)，当且仅当电压偏出(低频安全评估时为低于，高频安全评估时为高于)V_cr的持续时间超过t_cr判为暂态电压不满足安全要求，必要时可用多个二元表进行评估。随着新能源打捆特高压直流送电模式的发展，特高压直流与新能源耦合关系愈加紧密，新能源因暂态过电压脱网成为约束新能源接入量、特高压直流输电功率的关键因素。分析表明，不同位置新能源出力、常规电源开机等因素对于故障后新能源暂态电压升高具有重要影响。主要技术特性表现在，特高压直流汇集不同位置新能源相同出力情况下，由于故障期间直流功率大幅衰减会对交流汇集网络造成巨大冲击，导致交流汇集线路有功回退释放系统容性无功，所以相对近的新能源汇集出力，距离越远的新能源汇集出力对直流故障后暂态电压造成的压升越高，此外，在同样励磁调节能力情况下，常规机组开机台数越多对系统动态无功支撑能力越大，对直流故障后暂态过电压抑制效果越好。基于上述特性，在当前我国能源转型升级战略下，如何保证电网安全前提下，协调提升新能源接纳能力和常规机组开机量成为电网愈来愈关注的问题。

目前，有关最小开机方式的研究还缺乏全面、深入及系统性的方法，大多集中以调峰能力和电力平衡约束为主要手段，当电网发生严重故障时，不能够完全满足暂态电压安全性，容易造成新能源脱网；少部分研究考虑暂态电压安全约束，但只是单一考虑常规机组对暂态压升的灵敏度排序，忽略了不同位置新能源出力对暂态电压的贡献，不能够实现新能源输送最大化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法，针对打捆新能源送出直流故障后新能源暂态过电压脱网问题，基于暂态电压安全裕度量化信息分别建立关于新能源出力和常规机组开机的灵敏度指标，并在电网断面限额约束下基于灵敏度指标对电源组织形式进行协调，获取保证打捆新能源送出直流故障下新能源暂态电压安全的系统新能源最大出力和常规电源最小开机方式，避免新能源暂态过电压脱网引起系统连锁反应，为电网的调度运行提供决策指导。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法，包括以下步骤：

(1)获取电网信息；

(2)筛选直流关键故障形式；

(3)计算直流关键故障形式下新能源出力变化导致的系统暂态电压安全裕度变化灵敏度指标；

(4)计算直流关键故障形式下常规机组出力变化导致的系统暂态电压安全裕度变化灵敏度指标；

(5)确定关键断面的最大限额；

(6)根据所述新能源出力变化导致的系统暂态电压安全裕度变化灵敏度指标和所述常规机组出力变化导致的系统暂态电压安全裕度变化灵敏度指标，以及关键断面的最大限额，进行新能源出力和常规电源开机方式调整。