[发明专利]一种考虑运行风险的规划周期内直流传输极限优化方法

权利要求书

1.一种考虑运行风险的规划周期内直流传输极限优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取规划周期内每年送端电网典型的运行工况及工况对应的概率，生成相应扰动库及扰动概率；

步骤2：分年计算满足电网有效短路比、潮流组织、电压稳定、频率稳定的直流最大可传输功率；

步骤3：分年计算因直流不能满功率送出而导致的弃电代价，按照每年直流最大可传输功率调整所有运行工况，弃电代价定义为：

式中：j、λ^j分别为直流安排的功率大于最大可传输功率的工况及工况概率，P^j为工况j中安排的直流功率，k为弃电的单位代价；P_DC^max为同时满足所有工况下有效短路比、潮流组织、电压稳定、频率稳定的直流最大可传输功率；

步骤4：基于调整后的运行工况，统计第二级安全标准故障下电网的紧急控制代价，以及外购电成本、备用成本，并与步骤3中的弃电代价一起构成每年的运行风险代价；

步骤5：随机生成多组从起始年到规划终点年的风险阈值序列，当运行风险代价超过风险阈值时进行规划措施的优化选择，直到运行风险代价降低至风险阈值以内，并将规划措施计入后续年份，刷新后续年份工况库和扰动库；

步骤6：统计每组风险阈值下规划周期内风险总成本，风险总成本为规划周期内每年的运行风险代价和规划措施成本累加，风险总成本最小时所对应的每年直流最大可传输功率即为规划周期内直流传输极限序列。

2.根据权利要求1所述的一种考虑运行风险的规划周期内直流传输极限优化方法，其特征在于，步骤1中所述的扰动库包含《GB 38755-2019电力系统安全稳定导则》规定的第一级安全标准故障和第二级安全标准故障；送端电网典型的运行工况包括了丰大、丰小、丰平大、枯大、枯小、枯平大，对于含大量新能源送出的电网，还包括新能源大发和新能源小发工况。

3.根据权利要求1所述的一种考虑运行风险的规划周期内直流传输极限优化方法，其特征在于，步骤2中计算直流最大可传输功率具体包括以下步骤：

步骤2.1：计算所有工况下直流有效短路比指标，当直流有效短路比小于2时，降低直流功率直到有效短路比指标大于2，受短路比约束的直流最大传输功率即为P_DC^ESCR；

步骤2.2：计算所有工况下发生交流故障后直流近区交流断面电力组织情况，当直流近区所有汇集的交流断面最大输电功率小于直流额定功率时，受交流通道电力组织约束的直流最大传输功率即为P_DC^AC；

步骤2.3：计算直流扰动冲击下换流站及直流近区交流母线暂态过电压和稳态过电压受限情况；对于不满足直流故障后暂态或稳态过电压的工况，降低直流功率直到所有电压均在标准范围内，受电压稳定约束的直流最大传输功率即为P_DC^voltage；

步骤2.4：计算直流扰动冲击下系统频率受限情况；对于存在同送同受的直流，校核同送同受直流换相失败后频率响应特性；对于不满足直流故障后最高频率或最低频率的工况，降低直流功率直到故障后频率在标准范围内，受频率约束的直流最大传输功率即为P_DC^frequency；

步骤2.5：计算同时满足所有工况下有效短路比、潮流组织、电压稳定、频率稳定的直流最大可传输功率为:

P_DC^max＝min(P_DC^ESCR,P_DC^AC,P_DC^voltage,P_DC^frequency)。

4.根据权利要求3所述的一种考虑运行风险的规划周期内直流传输极限优化方法，其特征在于，步骤2.3中，暂态过电压按照不超过换流站母线电压保护定值1.3p.u./500ms进行校核，稳态电压按照不超过550kV/半小时进行校核，当直流近区存在新能源时，校核新能源汇集母线电压不超过新能源涉网标准。