[发明专利]一种大规模可再生能源接入电网安全控制方法

说明书

本发明公开了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，包括：确定筛选出的重载线路及接近电压限值节点的潮流—有功功率灵敏度矩阵、电压—有功功率灵敏度矩阵；确定控制节点的加权因子，筛选出较为理想的控制节点组合；给出控制对象的调节顺序及容量，制定大规模可再生能源接入电网安全控制方案。

技术领域

本发明属于大规模可再生能源接入电网安全控制技术领域，尤其涉及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。

背景技术

随着风电基地集中接入容量的大幅提高，大规模可再生能源的接入使得电网中节点电压出现大幅频繁波动，电压控制中能够快速响应电压波动的自动电压调节措施极易达到调节上限。因此，在提高可再生能源消纳水平过程中，需避免给系统电压调节造成过多影响。

基于灵敏度安全控制方法相较优化规划类无需迭代，没有收敛性问题，便于操作实施。以往的研究主要集中在如何计算灵敏度方面，依据灵敏度绝对值大小对控制节点进行选择，忽略了同一功率注入节点对不同支路潮流及其余节点电压的影响，而根据灵敏度绝对值大小安排控制机组出力往往导致系统功率的不平衡及节点电压越限。

因此，需要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来解决可再生能源接入电网的电压大幅度波动问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供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，用于解决可再生能源消纳过程中的电压大幅度波动问题，确立控制对象的调节顺序及容量，旨在进行可再生能源消纳的同时兼顾对系统电压的影响。

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，包括以下步骤：

S1：获取电网基础数据，进行全网潮流计算；

S2：筛选重载线路及接近电压限值节点(支路负载率筛选阈值及电压筛选阈值可根据具体情况设定)；

S3：针对筛选出的重载线路及接近电压限值节点，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：结合可再生能源调节特性、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。

优选地,所述S3包括以下步骤：

S301：确立潮流-有功功率灵敏度矩阵。支路潮流是关于节点电压和相角的函数，同时也是各节点注入功率的函数。按一级泰勒级数展开，并转换为矩阵形式。忽略节点注入无功功率对支路有功功率潮流的影响，只考虑节点注入有功功率对支路潮流的影响，则得到支路有功功率关于节点注入功率的灵敏度公式；

S302：确立电压-有功功率灵敏度矩阵。节点潮流平衡方程考虑负荷静态电压特性，将传统雅克比矩阵扩展为广义雅克比矩阵，求逆得到考虑负荷静态电压特性的电压灵敏度矩阵。

优选地,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、节点电压权重因子标幺值加权和。

本发明的技术方案具有以下有益效果：