[发明专利]新能源发电不确定性的电网安全风险预控决策方法和装置

说明书

本发明公开了一种新能源发电不确定性的电网安全风险预控决策方法和装置，针对电网安全影响因子大的新能源场站有功实时计划值为上限、累积概率设定值对应有功为下限的取值区间进行均匀分档、分档区间组合，基于计及频率调节特性的潮流计算对所有分档区间组合场景进行安全评估，计算电网安全风险，将不安全组合场景内新能源有功期望值的最大值作为其取值区间新下限，以影响因子对控制量加权和最小为优化目标，计及新能源有功取值区间、电网安全影响因子大的其它电厂以有功实时计划值为下限的可调空间、基于安全风险的新能源有功控制总量范围、电网有功平衡和输电通道有功不越限额约束，生成优化后有功实时计划值，通过迭代，实现电网安全风险预控。

技术领域

本发明涉及新能源发电不确定性的电网安全风险预控决策方法和装置，属于电力系统自动发电控制技术领域。

背景技术

随着新能源发电装机的快速增加，常规电源装机增速放缓，新能源发电占比持续升高，新能源消纳问题也日渐突出，已成为制约新能源发电产业持续健康发展的关键影响因素之一。随着新能源发电成本下降和电力市场推进，造成新能源消纳困难的主要原因在于新能源发电的不确定性。为了多消纳新能源，必须充分挖掘电网的输电能力，电网输电通道按安全稳定限额满载运行，若根据新能源发电预测功率概率密度函数，在实时发电计划中取高功率值安排新能源发电计划，由于新能源发电的不确定性，当新能源实际发电能力达不到计划安排的高功率值时，电网潮流相对于实时计划潮流会发生转移，可能导致某些输电通道传输功率越安全稳定限额，电网安全风险可能会超出电网安全可靠运行能够承受的范围。

专利“考虑新能源功率不确定性分布的日前计划安全校核方法”(申请号：CN201610197228.3)根据新能源发电功率概率分布密度函数和确定的日前计划，分别对各时段新能源发电功率进行抽样形成潮流抽样断面，统计输电线路、主变传输功率的概率分布，分析设备出现重载、越限的概率，进行日前计划的电网安全风险评估。文献“考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型”(电力系统自动化，2018年第6期)针对服从不同概率分布函数的随机预测误差，引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化，应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束，提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法，建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型，实现可调备用容量的动态优化。上述现有技术均存在由于新能源发电的不确定性，新能源发电功率达不到实时计划值可能导致输电通道传输功率越安全稳定限额、电网安全风险超出可承受范围的问题，目前还没有在大电网实时发电计划中计及新能源发电不确定性的电网输电断面安全风险评估及预防控制的技术。

现有技术只解决了实时发电计划中考虑新能源发电不确定性的备用容量优化问题，对于因新能源发电功率达不到实时计划值引发输电通道越安全稳定限额的风险没有评估，只能通过实时监测到安全风险后采取校正控制手段消除输电通道的越限问题。这种完全依靠事后化解安全风险的防御方法只适用于安全风险不高的场景，当安全风险高于校正控制的处置能力时，只能依靠在事前对电网采取预防控制将安全风险降至校正控制可以应对的安全风险程度，通过预防控制与校正控制协调的综合防御才能应对新能源发电不确定性给电网带来的安全风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供新能源发电不确定性的电网安全风险预控决策方法和装置，以解决现有技术中由于新能源发电的不确定性，存在因新能源发电功率达不到实时计划值可能导致输电通道传输功率越安全稳定限额、电网安全风险超出可承受范围的问题。

为达到上述目的，本发明通过如下的技术方法实现：新能源发电不确定性的电网安全风险预控决策方法，包括以下步骤：

步骤1，计算实时发电计划中设定的控制点时刻t₁电网预想运行状态S下新能源场站集N中各新能源场站有功和t₁时刻非新能源场站集G中各发电厂有功对t₁时刻电网安全稳定监控的输电通道集T中各输电通道的有功灵敏度；