[发明专利]一种高比例清洁能源接入下的输电网规划方法

说明书

本发明公开了一种高比例清洁能源接入下的输电网规划方法，其通过建立并求解双层规划模型，而得到使上、下两层规划模型相对最优的规划方案；由于上层规划模型，以待建线路、待建灵活性机组和灵活性资源调用量为变量，以规划总投资、网架灵活性指标为目标函数进行决策，决策结果通过系统导纳矩阵传递给下层规划模型，而下层规划模型通过不同模拟场景的运行检验，以待建灵活性机组容量与灵活性调用量为变量，优化灵活性指标和灵活性机组配置，并通过灵活性资源的调用总量和待建可调机组建设容量返回给上层规划模型，从而影响上层规划模型的可变参数。因此，本发明不仅能够有效反映了电力系统接纳可再生能源的能力，还能够适应较高比例可再生能源并网需求。

技术领域

本发明属于电力系统规划技术领域。特别涉及一种高比例清洁能源接入下的输电网规划方法。

背景技术

输电网规划是电力系统规划的重要组成部分，其任务是根据规划期间的负荷及发电变化情况，确定最佳的输电网网架结构，以满足电能的安全可靠输送，并提高电网建设、运行的经济性。

随着输电网规模的不断扩大，以及清洁能源的迅速发展，输电网规划工作面临着越来越多的不确定因素。传统的电网规划方案难已以满足新型能源消纳以及系统优化运行要求，不再适用于当前多不确定信息的电网规划工作。如何在现有电网规划研究成果基础上探索输电网规划新思路，以满足未来高比例清洁能源系统的不确定性描述，已成为目前亟待解决的问题。

目前的输电网多目标规划评估体系其评估工作主要从输电网可靠性和经济性评估两方面进行的，还不够全面，无法适应当前多重不确定性影响下的电网运行需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种高比例清洁能源接入下的输电网规划方法，不仅能够有效反映了电力系统接纳可再生能源的能力，还能够适应较高比例可再生能源并网需求。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种高比例清洁能源接入下的输电网规划方法，其包括以下步骤，

步骤一：建立双层规划模型；

其中，所述双层规划模型中的上层规划模型为：

目标函数：F＝min{F₁,F₂,F₃,F₄}

约束条件：

所述目标函数中，且其中，C_F表示建设维护总成本，C_build表示灵活性资源调用总成本，F表示上层总目标函数，F1表示分目标函数1，F2表示分目标函数2，F3表示分目标函数3，F4表示分目标函数4；V_n表示电网全局结构脆弱因子，V_f表示电网全局状态脆弱因子，Pen_i为第i种网络约束的惩罚系数，H_i为第i种网络约束的违反量，Ω₁为网络安全运行约束集合；k₁为资金回收系数，k₂为工程固定运行费率，c为单位长度线路的建设费用，x_ij和l_ij分别为线路ij待建回路数和线路ij长度，Z_i和 Z_ij为取值0或1的决策变量，取值为0代表未选中待建机组、线路，取值为1 代表选中待建机组、线路，C_p.i为第i种单位容量可调机组建设费用，G_i为第i 种可调机组建设容量，Ω₃为待建机组集合，λ_i为第i种灵活性资源单位调用成本，W_F.i为第i种灵活性的调用总量，Ω₂为灵活性资源的总和；