[发明专利]一种考虑风电影响的电网最优运行点控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种考虑风电影响的电网最优运行点控制方法及系统，建立预防控制最优潮流的模型，求解最优潮流解，在最优潮流分布与网络参数的基础上，计算风电功率预测误差引起的线路功率与节点电压波动情况，判断是否有越限风险，若没有，则直接输出此时的最优潮流结果；若有修正机组出力以及网架结构，重新计算最优潮流分布与网络参数，直至没有潮流越限风险。本发明考虑风电场接入对电网的安全性影响，改进传统的最优潮流模型，得到更加合理的确定最佳运行点。

技术领域

本发明属于电网最优运行点技术领域，具体涉及一种考虑风电影响的电网最优运行点控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

风能是一种取之不尽、用之不竭的能源，利用它来发电不需要消耗煤炭等非可再生能源，可以节省燃料成本，同时有利于环境保护；但是由于风能具有随机性的特征，风力发电属于间歇性和随机性发电资源，这给电力系统的调度和运行带来了很大的挑战。我国风能资源较为丰富，但其分布十分不均，风能资源丰的三北地区负荷密度较低，网架薄弱。因此目前我国采用的是集中接入，远距离传输的方式来利用风电。由于风电的随机性和间歇性特征，大规模风电接入电网后可能会带来有功无功潮流变化、电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。最优潮流是当前电力系统调度运行中最重要的工具之一。目前，风电场越来越多的以大规模、集中式并入电网。为了提高风电利用率、降低系统的运行成本，满足电力系统运行的经济性和安全性要求，常采用最优潮流进行深入研究。在传统的电力系统最优潮流中，发电机组的输出功率可调，且具有确定性，而风力发电具有随机性和不确定性，这就导致了大规模风电接入下的最优潮流必须考虑风电机组输出功率的不确定性所带来的问题。

最优潮流将安全性、经济性和电能质量三方面有效的统一起来，具有统筹考虑、全面优化的特性。经过半个多世纪的发展，己经成为电力系统规划与运行中不可缺少的工具之一，并在电网经济调度、无功优化、电压稳定等领域发挥着极为重要的作用。然而传统忽视电网故障应急机制，只考虑单一状态运行约束，其局限性非常明显：传统追求单一状态下电能质量约束范围内的优化效果，忽视电网故障状态下维持静态安全的重要性，无法计及风电场的出力不确定性以及对系统造成的安全影响，无法考虑网络参数变化。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种考虑风电影响的电网最优运行点控制方法及系统，本发明考虑风电场接入对电网的安全性影响，改进传统的最优潮流模型，得到更加合理的确定最佳运行点。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种考虑风电影响的电网最优运行点控制方法，包括以下步骤：

建立预防控制最优潮流的模型，求解最优潮流解，在最优潮流分布与网络参数的基础上，计算风电功率预测误差引起的线路功率与节点电压波动情况，判断是否有越限风险，若没有，则直接输出此时的最优潮流结果；若有修正机组出力以及网架结构，重新计算最优潮流分布与网络参数，直至没有潮流越限风险。

作为可选择的实施方式，还包括利用预测功率的结果加上随机波动的预测误差来描述风电场出力，建立风电随机出力模型的步骤。

作为进一步的限定，采用正态分布模型描述风电功率的误差分布，认为风功率预测误差的概率密度函数服从期望值为0的正态分布。

作为可选择的实施方式，还包括对交流潮流的节点入住功率模型以及支路功率模型进行线性化处理，建立线路功率与节点电压波动模型的步骤。

作为进一步的限定，风电功率引起的功率波动在当前网架结构下等效为节点电压与线路功率的波动，当波动范围小于设定值时，认为呈正态分布。

作为可选择的实施方式，所述预防控制最优潮流的模型的目标桉树为综合考虑发电机组的燃料成本、变压器分接头的调节量以及必要情况下的切负荷之和最小。