[发明专利]计及电网运行约束的新能源有功出力最大值在线计算方法

摘要

本发明公开了一种计及电网运行约束的新能源有功出力最大值在线计算方法，属于电力系统调度自动化技术领域。本发明提出首先预估稳定断面在线限额区间，然后，计及稳定断面在线限额区间中值和调峰约束，构建考虑新能源电站、常规机组的电网安全影响性能和经济环保性能等指标的新能源有功出力最大化计算模型，再针对优化计算得到的电网运行状态进行静态安全校核，并修正稳定断面在线限额区间，通过迭代，得到满足静态安全和调峰约束的电网运行状态，最后，针对该运行状态进行暂态和动态安全校核，并通过迭代，得到满足暂态、动态安全和调峰约束的电网运行状态，将相应的新能源有功出力之和作为计及电网运行约束的新能源有功出力最大值。

主权项

1.计及电网运行约束的新能源有功出力最大值在线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据电网调控管辖权限，将电网划分为内网和外网，其中本调控中心管辖的电网称为内网，与内网相联的其它电网称为外网，设电网当前运行时刻为t₀，将电网当前运行状态记为S₀，将t₀时刻本调控中心监控且与新能源发电相关的稳定断面集记为A，将在线评估周期记为T，将(t₀+T)时刻本调控中心监控且与新能源发电相关的稳定断面集记为B，将S₀下B中第i个稳定断面关联的静态安全校核故障集记为F_0i，将S₀下B中各个稳定断面关联的静态安全校核故障集的并集记为F₀，分别针对S₀进行F₀中各个故障的静态安全校核，得到内网中各个新能源场站和常规机组有功出力对电网静态安全裕度的在线灵敏度，将静态安全校核标志设置为0，进入步骤2)；

所述常规机组是指内网中除新能源场站之外其它电站的发电机；

2)针对B中各个稳定断面，分别进行以下处理后进入步骤3)；

若B中第i个稳定断面属于A∩B且F_0i中所有故障都能保持静态安全，则通过公式(1)估算其在(t₀+T)时刻的在线限额区间上限和下限，分别记为P_sc.lmt.i.u、P_sc.lmt.i.d，并将P_sc.lmt.i.u和P_sc.lmt.i.d的校核标志都设置为0；

若B中第i个稳定断面属于A∩B且F_0i中至少有一个故障不能保持静态安全，则通过公式(2)估算P_sc.lmt.i.u和P_sc.lmt.i.d，并将P_sc.lmt.i.u和P_sc.lmt.i.d的校核标志都设置为0；

若B中第i个稳定断面属于则通过公式(3)估算P_sc.lmt.i.u和P_sc.lmt.i.d，并将P_sc.lmt.i.u和P_sc.lmt.i.d的校核标志都设置为0；

式中，SC为B中稳定断面总数，P_ε为设定的新能源有功出力最大值的计算精度，P_sc.i.0为t₀时刻B中第i个稳定断面的有功，若t₀时刻B中第i个稳定断面的在线限额已经通过计算得到，则P_sc.lmt.i.0为t₀时刻B中第i个稳定断面的在线限额，否则P_sc.lmt.i.0为t₀时刻B中第i个稳定断面的离线限额，P_sc.lmt.i.1为(t₀+T)时刻B中第i个稳定断面的离线限额，a₁为大于1的设定参数，a₂为小于1的设定参数，并有(a₁+a₂)>2；

3)通过求解综合考虑新能源电站有功出力预测性能、新能源电站和适应新能源电站有功出力最大化的常规机组实时运行调节性能及经济环保性能，以及新能源电站和适应新能源电站有功出力最大化的常规机组有功出力对电网在线安全裕度灵敏度，计及电网稳定断面限额约束和调峰约束的新能源有功出力最大化模型，得到内网中各个新能源场站有功出力和适应新能源电站有功出力最大化的常规机组有功出力，进入步骤4)；

4)分别将t₀时刻内网中各个负荷、新能源电站和常规机组的功率因数作为(t₀+T)时刻内网中相应的负荷、新能源电站和常规机组的功率因数，根据(t₀+T)时刻各个负荷节点的有功负荷预测值和通过步骤3)计算得到的各个新能源电站、常规机组的有功出力，计算出各个负荷节点的无功负荷和各个新能源电站和常规机组的无功出力，结合(t₀+T)时刻内网设备投/停计划及各回对外联络线注入内网的有功计划值，以及(t₀+T)时刻外网的计划运行方式，生成包括内网和外网在内的(t₀+T)时刻电网运行状态，记为S₁，并将S₁下B中第i个稳定断面的有功潮流记为P_sc.i.1，进入步骤5)；

5)若静态安全校核标志为0，则进入步骤6)，否则，进入步骤10)；

6)将S₁下B中第i个稳定断面关联的静态安全校核故障集记为F_si，将S₁下B中各个稳定断面关联的静态安全校核故障集的并集记为F_s，分别针对S₁进行F_s中各个故障的静态安全校核，更新内网中各个新能源场站和适应新能源电站有功出力最大化的常规机组有功出力对电网静态安全裕度的在线灵敏度，进入步骤7)；

7)针对B中各个稳定断面，分别进行以下处理后进入步骤8)：

若S₁下F_si中所有故障都能保持静态安全，则将P_sc.lmt.i.d更新为P_sc.i.1，并将P_sc.lmt.i.d的校核标志设置为1，否则，将P_sc.lmt.i.u更新为P_sc.i.1，并将P_sc.lmt.i.u的校核标志设置为1；

若P_sc.lmt.i.u的校核标志为0且(P_sc.lmt.i.u‑P_sc.lmt.i.d)≤P_ε/SC，则将P_sc.lmt.i.u更新为(a₁P_sc.i.1+P_ε/SC)；

若P_sc.lmt.i.u的校核标志为0且