[发明专利]一种常规直流孤岛外送纯新能源的配置方法及系统

说明书

本发明公开了一种常规直流孤岛外送纯新能源的配置方法及系统，包括：确定单条常规直流单独输送风电或光伏所需配套的新能源装机容量、新能源和直流之间连接的输送方案、配套储能容量、动态调节设备的容量；确定以风电和光伏混合出力功率波动性最小为目标的风电和光伏的配比；基于风电和光伏最优配比确定风电和光伏最优配比下单条特高压直流外送纯新能源孤岛系统的储能配置容量；基于单条常规直流输送新能源所需配套的新能源装机容量、新能源和直流之间连接的输送方案、配套储能容量、动态调节设备的容量以及所述风电和光伏最优配比方案和储能配置容量，确定新能源基地所需的外送直流条数、系统所需配置的整体储能和动态调节设备的无功补偿容量。

技术领域

本发明涉及电力系统规划技术领域，并且更具体地，涉及一种常规直 流孤岛外送纯新能源的配置方法及系统。

背景技术

在碳达峰碳中和的“双碳”目标驱动下，我国将加快构建以新能源为 主体的新型电力系统进程。未来新能源作为电源主体，应承担电量和电力 的主体责任，新能源装机规模将大大增加。

大规模新能源如何汇集和送出是新能源发展面临的一个主要问题。目 前，大规模新能源主要通过两种汇集形式集中送出：一种是新能源基地通 过交流线路汇集送出，如张北-雄安特高压交流工程；另一种是通过送端 交流系统汇集后网对网直流送出，如酒湖直流、天中直流等。这两种输送 模式下，新能源与交流电网、直流系统三者之间深度耦合，呈现出单一故 障向连锁故障转变、局部故障向全局扰动演变的趋势，未来随着新能源规 模的逐步扩大，存在平衡、稳定等问题而难以为继。此外，还可以采用新 能源柔性直流孤岛送出模式，如张北柔直孤岛送出示范工程，但其设备制 造难度大、造价昂贵，且换流阀及开关设备的耐压能力和过流能力有限， 限制了直流电压等级及传输容量，短期内不具备大范围推广的可能。

通过特高压常规直流将大规模纯新能源孤岛外送，能够实现新能源基 地与主网系统的平衡问题和稳定问题解耦，同时可以兼顾一定的技术经济 性。因此，有必要开展常规直流孤岛外送纯新能源的研究。

发明内容

本发明提出一种常规直流孤岛外送纯新能源的配置方法及系统，以解 决如何进行常规直流孤岛外送纯新能源的配置的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种常规直流孤 岛外送纯新能源的配置方法，所述方法包括：基于新能源历史出力、有效 容量系数、等效利用小时数确定单条常规直流单独输送风电或光伏所需配 套的新能源装机容量、新能源和直流之间连接的输送方案、配套储能容量、 动态调节设备的容量；

确定以风电和光伏混合出力功率波动性最小为目标的风电和光伏的配 比；基于风电和光伏最优配比、有效容量系数、等效利用小时数确定风电 和光伏最优配比下单条特高压直流外送纯新能源孤岛系统的储能配置容量；

基于单条常规直流输送新能源所需配套的新能源装机容量、新能源和 直流之间连接的输送方案、配套储能容量、动态调节设备的容量以及所述 风电和光伏最优配比方案和储能配置容量，确定新能源基地所需的外送直 流条数、系统所需配置的整体储能和动态调节设备的无功补偿容量。

优选地，其中所述基于新能源历史出力、有效容量系数、等效利用小 时数确定单条常规直流单独输送风电或光伏所需配套的新能源装机容量、 新能源和直流之间连接的输送方案、配套储能容量、动态调节设备的容量， 包括：

基于新能源历史出力数据计算在设定弃电率下的新能源有效容量系数 和等效利用小时数；

基于新能源有效容量系数、等效利用小时数、规划单条直流的额定容 量和年度利用小时数进行年度电量平衡计算，确定特高压直流孤岛配套的 新能源装机容量；

确定新能源和直流之间的输送方案，即新能源汇集站的外送功率、特 高压变电站包含的新能源汇集站的数量和特高压变电站的数量；