[发明专利]一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法

权利要求书

1.一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，方法包括以下步骤，

选定多直流外送电网的短期模拟运行场景，获取多直流外送电网的规划数据；

根据所述规划数据并基于系统的惯量水平约束与频率安全约束构建多直流外送电网的双层规划模型；

采用Benders分解算法和商业求解器GAMS对多直流外送电网的双层规划模型进行求解，获取多直流外送电网规划方案。

2.根据权利要求1所述的一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，以新能源投建成本、网架投建成本和火电退役成本最小化为目标函数构建考虑系统惯量水平约束的长期电网规划模型，作为多直流外送电网规划模型的外层模型，即目标函数为其中，y表示规划中的第y规划阶段；Y为规划阶段数；μ_y为现值系数，f_re、f_l和f_g分别新能源机组和网架的投资成本、火电机组的退役成本。

3.根据权利要求2所述的一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，在外层模型的每个规划阶段中，系统的惯量水平需大于系统最低惯量需求，即系统的惯量水平计算式为其中为火电机组的退役状态变量，为第i台火电机组的惯性时间常数，为水电机组的惯性时间常数，为第i台火电机组的最大出力；为第j台水电机组的最大出力，为系统最大不平衡功率，f₀为系统频率初始值，RoCoF_max为频率变化率最大值。

4.根据权利要求2所述的一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，在外层模型中构建火电机组退役模型，火电机组退役的最小成本为其中，Ω_g为火电机组的集合，为第y阶段中第i台火电机组的退役状态变量，为第y-1阶段中第i个火电机组的退役状态变量，为第i台火电机组处置成本，为第i台火电机组的回收成本，为第i台火电机组的容量，为第i台火电机组的运行寿命年数。

5.根据权利要求4所述的一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，根据火电机组退役路径需具备公平性，设立每个火电厂在每个阶段中火电机组退役台数的上下限和整个电网在每个阶段中火电机组退役总台数的上下限，每个阶段中，对火电厂退役的补贴总金额应限制在上限金额内，即式中，和分别为第y阶段中火电厂T退役电机组数量的上下限，A_T为火电厂T与第i台火电机组的关联矩阵，和分别表示第y阶段中退役的火电发电机组总数量的上下限,为对火电厂退役补贴的上限金额。

6.根据权利要求1所述的一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，以短期模拟运行的成本、系统中各类电源出力和线路运行状态为约束构建考虑频率约束的短期运行模型，作为多直流外送电网规划模型的内层模型。

7.根据权利要求6所述的一种考虑频率安全约束的多直流外送电网规划方法，其特征在于，根据预想事故下的频率安全约束获取在内层模型中频率最低点的一次调频备用约束，系统的事故备用功率大于预想事故下的不平衡功率。