[发明专利]一种基于电力系统时序耦合性的输电网利用率评估方法

说明书

本发明公开了一种基于电力系统时序耦合性的输电网利用率评估方法，获取系统基本技术数据、系统运行约束条件数据和系统运行预测数据；在已有电源装机和网架不变的情况下，考虑输电设备的N‑1预想故障，构建基于时序分析的合理利用率计算模型，采用线性化方法引入双重辅助变量进行线性重构，提高模型求解效率；针对某一典型时序运行场景，最大化待分析输电设备在该典型场景下所能达到的最大电量值，选取多个典型场景，且每个场景的运行时段数均为T₀，重复以上步骤，对多个典型场景进行分析，构建合理利用率指标计算公式，进行输电网利用率评估。本发明对时序耦合程度较强的电力系统运行分析具有更强的适应性。

技术领域

本发明属于电网规划与运行评估技术领域，具体涉及一种基于电力系统时序耦合性的输电网利用率评估方法。

背景技术

近年来，由于新能源的迅猛发展，大规模新能源发电接入电力系统，一方面为电力系统减轻供电与碳排放压力，另一方面也增加了系统运行的随机性，给电力系统安全可靠运行带来巨大的挑战。由于新能源出力的时序特证明显，随着新能源渗透率的增加，电力系统运行的时序耦合程度提高。因此对电力系统的运行情况进行分析尤为重要，而其中分析方法合理性则决定了评估结果的参考价值。

在输电网评估中输电设备利用率计算尤其重要。可以通过分析利用率来判断输电设备的负载情况，从而识别系统的关键薄弱环节。现有的输电设备利用率的计算大多采用实时功率/设备热稳定极限功率的方法。该方法在实际应用中出现了显著的不足，一方面是计算得到的输电设备利用率很低，分母采用设备热稳定极限功率无法反映出输电线路的真实利用情况，另一方面是计算公式的分母部分固定，无法保证对不同特性尤其是时序耦合程度较强的电力系统得到的输电设备利用率均合理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电力系统时序耦合性的输电网利用率评估方法，在已有电源装机容量和电网网架不发生变化的基础上，构建了计及电力系统时序耦合性的输电网合理利用率计算模型，用来最优化计算公式中的分母部分，以求更加真实地反映输电设备利用情况。

本发明采用以下技术方案：

一种基于电力系统时序耦合性的输电网利用率评估方法，包括以下步骤：

S1、获取系统基本技术数据、系统运行约束条件数据和系统运行预测数据；

S2、在已有电源装机和网架不变的情况下，考虑输电设备的N-1预想故障，构建基于时序分析的合理利用率计算模型，采用线性化方法引入双重辅助变量进行线性重构，提高模型求解效率；

S3、针对某一典型时序运行场景，最大化待分析输电设备在该典型场景下所能达到的最大电量值，选取多个典型场景，且每个场景的运行时段数均为T₀，重复步骤S2；

S4、对步骤S3的多个典型场景进行分析，构建合理利用率指标计算公式，进行输电网利用率评估。

具体的，步骤S1中，系统基本技术数据包括负荷数据；常规发电机数据；新能源发电机数据和输电设备数据；

系统运行约束条件数据包括各输电设备热稳定传输功率极限新能源发电配额制参数η_NE；常规机组旋转备用率ρ；

系统运行预测数据包括特定运行场景下负荷预测值P^Load，新能源出力预测值P^NE，水电机组来水电量预测值W^Hydro。

具体的，步骤S2具体为：

S201、构建基于时序分析的合理利用率计算模型的目标函数；

S202、构建模型约束条件，包括电网侧运行约束、系统运行约束和电源侧运行约束；