[发明专利]一种减小频率时空分布的发电机组选址方案优化方法

说明书

本发明公开了一种减小频率时空分布的发电机组选址方案优化方法，针对不同机组选址方案进行择优，包括：预想方案的制定：在满足电力系统基本运行约束和未来负荷增长需求条件下提供两条及以上的方案；系统扰动的设置；时空分布指标的定义：定义频率变化率、响应延时、频率最大偏移和最大偏移延时四个时空分布指标；观测点的选取；评估指标的计算：对观测点进行分群，两群时空分布指标的均值进行做差与去单位化处理，再加权求和得到某一故障下的时空分布目标值，对不同故障下时空分布目标值进行等比例加权求和得到最终的目标值；最优方案的选择。本发明弥补了机组选址问题中频率时空分布方面的不足，保证了机组选址方案的合理性。

技术领域

本发明涉及电力系统中发电机组的规划研究技术领域，尤其涉及一种减小频率时空分布的发电机组选址方案优化方法。

背景技术

发电厂选址时电网规划中的重要环节，它一般在电力网络原有的基础上，对计划增添的发电机组选取合理位置的节点接入电网。发电机组位置的选取在满足未来负荷增长需求的前提下，还要保证电力系统的稳定与经济运行。

现有的发电厂选址方法，仅考虑了经济性、未来负荷要求、环保等方面，关于发电厂位置对电网整体的影响考虑甚少。在满足基本约束条件的前提下，考虑机组对电网频率时空分布的影响，以减小系统频率时空分布为目标对机组位置方案进行优选，有助于增加系统各区域间联系紧密性。

多年来电网规划方法不断发展，越来越多的因素作为评价电网性能的指标被考虑到了择优标准中。

研究表明，当系统发生大的有功缺额扰动时，电网频率呈现显著的时空分布特性。在同一扰动的作用下，电网中发电机组位置分布的不同会导致系统频率呈现不同的时空分布特征。考虑扰动下电网频率时空分布优化的发电机组选址方案，有利于提高电力系统的稳定性，对故障位置的确定以及低频减载方案的制定也有正面作用。

因此，以系统稳定性与区域间频率联系的紧密性为目标，将频率时空分布指标纳入发电机组选址方案的考虑因素之内，是一项新的电网规划研究课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种减小频率时空分布的发电机组选址方案优化方法，根据机组位置对频率时空分布的影响，通过对频率时空分布特征定义评价指标，对预想机组选址方案进行评估，选出最优的发电机组选址方案。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种减小频率时空分布的发电机组选址方案优化方法，包括以下步骤：

(1)针对某一地区制定预想机组选址方案集；根据预想机组选址方案，列举出发电机组接入电网的节点位置，选取所述节点位置附近的节点作为观测点，得到机组选址的观测点集；

(2)设置系统扰动：选择系统中较为常见且对系统频率有较大影响的故障作为系统扰动；

(3)对系统受到扰动后的频率响应时空特征进行提取，得到频率变化率、响应延时、频率最大偏移和最大偏移时间四个时空分布指标；

(4)根据初始网络中各观测点频率变化率的值将观测点划分为两个群；

(5)对于第i个预想机组选址方案中第n个扰动下的观测点，分别求取每一个观测点群中各观测点的频率变化率的平均值，进而得到第i个预想机组选址方案中第n个扰动下两个观测点群频率变化率均值的差；

(6)对于响应延时、频率最大偏移和最大偏移时间时空分布指标，分别按照步骤(4)和步骤(5)的方法进行处理，得到相应的时空分布指标均值的差；

(7)对得到的四个时空分布指标均值的差进行无量纲变换，按照设定的权重进行加权求和，得到第i个预想机组选址方案中第n个扰动下的频率时空分布目标值；