[发明专利]一种接入柔性直流电网的新能源外送能力评估方法及系统

权利要求书

1.一种接入柔性直流电网的新能源外送能力评估方法，其特征在于，所述方法包括：

将预先建立的交直流混合系统划分为供电区域和受电区域；

采用内点法求解风光抽联合运行优化模型，获得供电区域最大外送电量；其中，

所述风光抽联合运行优化模型包括基于所述受电区域的消纳极限定义的供电区域的约束条件和目标函数；

所述基于受电区域的消纳极限，定义供电区域的约束条件和目标函数包括：

以单日内联合供电系统最大外送电量为供电区域的目标函数，并基于供电区域的影响因素方程添加柔性直流系统不等式约束、抽水蓄能电站不等式约束、风电场与光伏电站实际出力不等式约束和联合供电系统外送功率不等式约束，作为供电区域的约束条件；其中，

所述柔性直流系统不等式约束包括：直流节点电压约束、换流器交流侧电压约束、调制比约束、VSC热容量约束和直流线路最大允许电流约束；

所述抽水蓄能电站不等式约束包括：上下库容约束、日出日末库容约束和抽水蓄能电站功率约束；

所述供电区域的影响因素方程包括：直流网络方程、VSC换流器方程和抽水蓄能电站库容变化量方程；其中，

所述直流网络方程如下式：

式中，P_dv、U_dv分别为直流节点v的节点注入功率与节点电压，N_d为直流节点集合，Y_dvk为柔性直流网络节点导纳矩阵Y_d的第v行、k列元素；

所述VSC换流器方程如下式：

P_c＝P_d

式中，R表示相电阻，X表示相电感，U_s为VSC换流器交流侧电压幅值，U_c为阀侧电压幅值，δ_sc为阀侧电压与VSC换流器交流侧电压的角度差，P_s为VSC换流器交流侧注入有功功率，Q_s为VSC换流器交流侧注入无功功率，P_c为VSC换流器阀侧流出有功功率，P_d为VSC换流器注入直流线路的有功功率；I_s为交流系统流入VSC换流器的电流，U_d为VSC换流器直流侧单极电压，M为调制度，μ为直流电压利用率；

所述抽水蓄能电站库容变化量方程包括：

抽水蓄能电站发电时，上、下水库库容变化方程：

抽水蓄能电站抽水时，上、下水库库容变化方程：

式中，t表示时刻，为t+1时刻上水库库容；为t+1时刻下水库库容；V_t^u为t时刻上水库库容；V_t^d为t时刻下水库库容；为t时刻抽水蓄能电站发出的有功功率；η₁、η₂分别为抽水蓄能电站的发电功率、抽水功率与库容之间的折算系数；

所述采用内点法求解模型，获得供电区域最大外送电量包括：

获取典型日各个采样点对应的风电场与光伏电站的最大出力之和；

计算所述风电场与光伏电站的最大出力之和与受电区域的消纳极限的差值；

若当前采样点对应的差值与下一时刻采样点对应的差值均大于0或者均小于0，则将两个采样点归为同一时间段；

依据所述时间段，对风光抽联合运行优化模型进行等效变换；

通过下式确定所述风电场与光伏电站的最大出力之和与受电区域的消纳极限的差值：

式中，N_t为典型日采样点总个数，为t时刻受电区域的消纳极限，表示t时刻风电场的最大出力变量，表示t时刻光伏电站的最大出力变量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预先建立的交直流混合系统划分为供电区域和受电区域包括：

将风电场、光伏电站、抽水蓄能电站与柔性直流系统并网，构成交直流混合系统；

所述交直流混合系统包括：联合供电系统和交直流系统；

将所述交直流系统定义为受电区域，将所述联合供电系统定义为供电区域；其中，所述联合供电系统包括：通过柔性直流线路相互连接风电场、光伏电站和抽水蓄能电站。