[发明专利]一种大规模可再生能源接入电网安全控制方法

权利要求书

1.一种基于节点加权因子的大规模可再生能源接入电网安全控制方法，其特征在于,大规模可再生能源接入电网安全控制方法包括以下步骤：

S1：获取电网基础数据，进行全网潮流计算；

S2：筛选重载支路及接近电压限值的节点，支路负载率筛选阈值及电压筛选阈值根据具体情况设定；

S3：针对筛选出的重载线路及电压接近电压限值的节点，计算潮流—有功功率灵敏度矩阵、电压—有功功率灵敏度矩阵；

S4：按照节点加权因子计算公式逐一进行控制节点的加权因子计算，并排序；

S5：根据节点加权因子筛选出较为理想的控制节点组合；

S6：结合可再生能源出力特性、高载能负荷模型及节点加权因子序列，制定荷-网-源有功功率协调控制策略；

所述S4包括以下步骤：

S401：计算支路潮流权重因子和节点电压权重因子；

支路潮流权重因子为因消纳可再生能源产生的重载线路集合权重因子与正常支路集合权重因子之比；节点电压权重因子为因消纳可再生能源产生的接近电压限值或越限节点集合权重因子与正常电压节点集合权重因子之比；

S402：计算节点加权因子；

节点加权因子为支路潮流权重因子和节点电压权重因子标幺值的加权和；

所述S3包括以下步骤：

S301：确立潮流-有功功率灵敏度矩阵

式中，P_l为支路l的潮流；P_k为节点k注入功率；U_i，U_j为节点i，j电压；θ_i，θ_j分别为节点i，j电压相角；

S302：确立电压-有功功率灵敏度矩阵

负荷的静态特性模型是指其消耗的有功功率、无功功率与系统电压、频率之间的函数依赖关系；考虑电压影响的负荷静态特性模型常用二次函数形式表示，如式(2)所示；

其中，P_LN、Q_LN分别为额定电压U_N水平下的有功功率、无功功率负荷值；a₁、b₁为恒阻抗负荷所占的比例；a₂、b₂为恒电流负荷所占的比例；a₃、b₃为恒功率负荷所占的比例；

考虑负荷静态电压特性，可将传统雅可比矩阵扩展为：

其中，和/分别为节点负荷对电压相角、幅值的偏导，

式中Δθ，ΔV分别为电压相角和幅值，ΔP，ΔQ分别为节点注入功率节点加权变化量，S为考虑负荷静态电压特性的电压灵敏度矩阵；

电压--有功功率的灵敏度关系为：

ΔU＝S₂₁ΔP(5)

其中，S₂₁为电压的有功功率灵敏度矩阵；

所述S4包括以下步骤：

S401：计算支路潮流权重因子和节点电压权重因子：

式中：W_cl、W_cu为支路潮流、节点电压权重因子；|W_cl|、|W_cu|为支路潮流、节点电压权重因子标幺值；为支路潮流、节点电压权重因子最大值；/为因消纳可再生能源产生的重载线路集合、接近电压限值节点集合权重因子；/为正常支路集合权重因子、/为正常电压节点集合权重因子，其中，/为第k条支路的潮流—有功功率灵敏度，/为第k个节点的电压—有功功率灵敏度，/表示正常支路集合中第k条支路的有功功率裕度与额定容量的比值，/表示第k个节点的电压裕度与额定电压的比值；/表示控制节点c对易重载线路l的潮流灵敏度，一般选取绝对值较大值；M_L、M_U表示重载线路集合、接近电压限值节点集合的总数量；N_L、N_U表示正常支路集合、正常节点集合的总数量；

S402：计算节点加权因子：

W_control＝λ₁|W_cl|+λ₂|W_cu| (14)

λ₁+λ₂＝1 (15)。