[發明專利]基于集中式風電場的確定電力系統薄弱節點或支路的方法

有效

• 申請號: 201310317361.4
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103441516A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 蔡幟;戴賽;張傳成;閆翠會;董煒;門德月
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力系統領域，具體涉及一種基于集中式風電場的確定電力系統薄弱節點或支路的方法。

背景技術

根據中國《新能源產業振興規劃》草案，2020年中國風電總裝機容量將達1.5億千瓦，是2007年《可再生能源中長期發展規劃》目標的5倍，并將在甘肅、新疆、河北、吉林、內蒙古、江蘇六個省區打造7個千萬千瓦級風電基地。甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地建設規劃總裝機容量為3565萬千瓦；新疆哈密規劃2000萬千瓦；內蒙古規劃建設5000萬千瓦，其中蒙西2000萬千瓦，蒙東3000萬千瓦；河北規劃在沿海和北部地區共建設1000萬千瓦；江蘇規劃建設1000萬千瓦，其中近海700萬千瓦；吉林西部地區，主要在松源和白城等市，2020年規劃達到2300萬千瓦。在中國，與新能源裝機容量快速增長不相匹配的是風電發電量占全部發電量的比例，其中重要的原因是基于安全性的考慮，因為風能具有隨機性，使其給電力系統帶來的不確定因素也隨之迅速增加。靜態安全分析是電力系統安全分析的重要組成部分，為保證系統的安全運行，系統必須進行實時在線監視確保滿足N-1靜態安全原則。在考慮風力發電的波動性的情況下，如何有效得計算電力系統在滿足N-1原則下允許的風電場功率最大允許波動系數大小，從而確定電網的薄弱節點/支路，是電網安全的重要課題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出基于集中式風電場的確定電力系統薄弱節點或支路的方法，確定了含集中式風電場的電力系統的關鍵故障和薄弱環節，同時計算風電場最大允許波動系數，從而實時評估風電場對電力系統安全性的影響，同時其計算結果可以提供給調度計劃環節，對于提高實時調度的安全性和魯棒性具有重要參考價值。

本發明提供的基于集中式風電場的確定電力系統薄弱節點或支路的方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟：

（1）采用功率靈敏度和電壓靈敏度，初步確定風電場功率波動影響的薄弱節點或支路，并對薄弱節點或支路從小到大排序；

（2）根據排序順序，利用交流潮流計算電網能夠承受風電場波動系數大??；

（3）將所述風電場功率最大允許波動系數帶入電網，進行N-1靜態安全計算，若滿足靜態安全，則進入步驟（4），否則返回步驟（2）選擇未計算的薄弱節點或支路，再進行交流潮流計算；

（4）確定電力系統薄弱節點或支路；

（5）將結果發送至電力系統主站，通過屏幕顯示給工作人員。

其中，步驟（1）包括如下步驟：

采用定功率因數方式，有如下關系式：

Q_w＝ηP_w；

式中，P_w為風電場的預測有功功率；Q_w為風電場的預測無功功率；η為功率因數；

當風電場的實際有功功率與風電場預測有功功率發生偏差ΔP時，設風電場功率波動系數為ε，則：

ε＝ΔP/P_w；

全網功率向量W為：

W=P0Q0+1kpηηkqϵPw;]]>

式中：P₀、Q₀分別為全網有功功率向量和全網無功功率向量，k_p、k_q分別為各節點根據風電功率波動相應的注入有功功率和注入無功功率的調節比例；