[发明专利]适应大规模间隙式能源接入的输电网短期扩展规划方法

摘要

本发明提出了适应大规模间歇式能源接入的输电网短期扩展规划方法，属电力系统及其自动化技术领域。本发明根据规划年的大规模间隙式能源发电装机容量及其出力概率模型、规划年的负荷预测数据，计算系统的静态安全风险指标和各可扩展线路的效益指标，确定每一步需要扩展的线路并逐步迭代直到实际扩展线路集满足系统静态安全风险指标要求或候选扩展线路集所有线路均已被扩展为止则得到最终输电网规划方案。该方法满足大规模间隙式能源发电充分消纳的需求，在不考虑变电站扩展及常规能源发电厂扩展的前提下，计及短期负荷增长因素及大规模间隙式能源发电出力不确定性因素，有益于满足电网短期内可靠、经济运行及支撑新能源快速发展的需求。

主权项

1.适应大规模间歇式能源接入的输电网短期扩展规划方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)确定规划年的大规模间隙式能源发电装机容量；确定规划年的负荷预测数据；确定候选扩展线路集及各可扩展线路的投资费用，并将实际扩展线路集的初始值设定为空；(2)根据规划年的大规模间隙式能源发电装机容量以及规划年的大规模间隙式能源发电出力概率模型，计算规划年的大规模间隙式能源发电出力期望值；(3)分别将各可扩展线路各自试探加入当前网架，分别得到各可扩展线路各自加入后的全接线方式及预想故障方式；(4)根据规划年的负荷预测数据以及规划年的大规模间隙式能源发电出力期望值，计算在各可扩展线路各自加入后的全接线方式及预想故障方式下各可扩展线路各自加入后的以系统网损最小为目标函数的最优潮流；(5)根据最优潮流结果得到在规划年的大规模间隙式能源出力概率模型下各可扩展线路各自加入后的越限支路及其潮流期望值，其中越限支路是指实际电流超出其额定值的支路；(6)根据在规划年的大规模间隙式能源出力概率模型下各可扩展线路各自加入后的越限支路及其潮流期望值，分别计算各可扩展线路各自加入后的系统静态安全风险指标，可扩展线路加入后的系统静态安全风险指标计算方法如下：PIk=P0L0·Σi=1L0(IciIri)α+Σj=1MPjLj·(Σi=1Lj(Ici,jIri)α)---(1)]]>其中，PI_k为可扩展线路加入后的系统静态安全风险指标，P₀为可扩展线路加入后经过归一化的全接线方式的概率；I_ci为支路i的实际电流，I_ri为支路i的额定电流；L₀为全接线方式下的越限支路数；M为计及的预想故障数，P_j为可扩展线路加入后经过归一化的预想故障发生概率且I_ci，j为第j个预想故障方式下支路i的实际电流；L_j为第j个预想故障方式下越限支路数；α大于1；(7)根据各可扩展线路各自加入后的系统静态安全风险指标和各可扩展线路的投资费用分别计算各可扩展线路的效益指标，可扩展线路的效益指标计算方法如下：PN_k＝PI_k·(IV_k)^β（2）其中，PN_k为可扩展线路的效益指标，PI_k为可扩展线路加入后的系统静态安全风险指标，IV_k为该可扩展线路的投资费用；β大于0小于2；(8)比较各可扩展线路的效益指标，将效益指标最小者从候选扩展线路集中剔除，计入到当前网架并更新当前网架，将该可扩展线路加入到实际扩展线路集中；(9)判断候选扩展线路集是否为空；若是，则本方法结束，实际扩展线路集就是最终的输电网扩展方案；否则进入步骤(10)；(10)判断当前网架下系统静态安全风险指标是否小于预先给定的门槛值，其中该门槛值大于0；若是，则本方法结束，实际扩展线路集就是最终的输电网扩展方案；否则返回步骤(3)。