[發明專利]一種考慮風電場出力不確定性的電力系統骨架網絡恢復方案

在審

• 申請號: 201710950765.5
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN109672223A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 梁海平;程子瑋;劉英培;陳超藝
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種考慮風電場出力不確定性的電力系統骨架網絡恢復方案，該方法包括以下步驟：I、構建電力系統網絡拓撲模型；II、構建風電場出力不確定性模型；III、構建網架恢復成功率指標；IV、建立考慮風電場出力不確定性的網架重構數學模型；V、采用離散粒子群算法和隨機模擬技術求解模型。本文提出的風電場限出力策略能夠充分發掘已啟動系統的恢復潛能和風電場啟動速度快的特點，網架恢復成功率反映了風電場出力不確定性對網架恢復過程的風險體現，最終結果在有效應對風電出力不確定性的同時能夠顯著縮短網架恢復時間。本文提出的恢復策略對于含有豐富新能源地區的電力系統恢復方案的制定有一定指導意義，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及電力系統黑啟動領域，具體地說，是一種考慮風電場出力不確定性的電力系統并行恢復骨架網絡重構的方法。

背景技術

隨著電網的不斷發展建設，電網規模不斷擴大，電源和負荷種類不斷增多，電網的運行狀態也越來越復雜多變，電力系統遭受大規模停電的概率也越來越大。對于大規模電網來說，為盡可能減少大停電后的損失，加快系統恢復進度，需要提前合理制定電網黑啟動網架重構方案。

發明內容

本發明的目的是針對電網新能源滲透率的不斷增加，即新能源電源并網規模和容量不斷增加，提出了一種考慮新能源出力不確定性的網架重構恢復方案，該方案充分考慮了風電場啟動功率小、啟動速度快的特點，在考慮各類安全約束前提下，采用風電場限出力策略和并行恢復策略，以最大化網架恢復成功率和最小化網架恢復總時間為優化目標，建立了考慮風電場出力不確定性的網架重構恢復模型，應用隨機模擬技術和離散粒子群算法得到節點最優恢復順序和最優恢復路徑。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種考慮風電場出力不確定性的電力系統骨架網絡恢復方案，所述方法首先構建電力系統網絡拓撲模型，獲取線路和電源節點參數，然后統計風電場出力歷史預測誤差信息，得到不同風速下風電場預測誤差分布特性，再結合風功率單點值預測來描述風電場出力不確定性，得到風電場出力不確定性模型；同時定義了網架恢復成功率指標，風電場參與網架重構時，必須要對未來風電場出力進行短期預測，由于預測誤差的存在，當實際出力小于預測出力時，可能會由于風電場提供的啟動功率不足導致火電機組啟動失敗或重要負荷供電終止，進而影響網架重構過程，因此本文認為當所有被啟動機組和重要負荷在恢復過程中成功獲得充裕的啟動功率并滿足各類安全約束時，認為恢復成功，否則認為恢復失敗。網架恢復成功率是反映網架重構安全的重要指標，同時也是風電場出力不確定性對網架恢復過程的風險體現。在此基礎上，以節點恢復成功率不低于一定置信水平的前提建立隨機相關機會目標規劃模型，以最大化網架恢復成功率和最小化網架恢復時間為優化目標，采用離散粒子群算法和隨機模擬技術組成的混合智能算法求解模型，得到節點最優恢復順序、最優恢復路徑、風電場最優接入時機和最優接入量的網架重構方案。相比傳統網架重構恢復方案，本文提出的恢復策略能夠充分發掘已啟動系統的恢復潛能、充分利用風電場啟動速度快的特點，在有效應對風電出力不確定性的同時能夠顯著縮短網架恢復時間。本文提出的恢復策略對于含有豐富新能源地區的電力系統恢復方案的制定有一定指導意義，具有良好的應用前景。

一種考慮風電場出力不確定性的電力系統骨架網絡恢復方案，所述方法包括以下步驟：

步驟1：構建電力系統網絡拓撲模型，獲取線路和節點參數，并且得到風電場預測出力信息和歷史出力預測誤差信息；

步驟2：構建風電場出力不確定性模型，通過對歷史預測誤差信息統計，得到風電場各時段預測誤差估計模型，預測誤差估計模型結合風電場預測出力信息得到風電場出力不確定性模型，通過對風電場作為啟動電源的兩點約束，確定風電場啟動功率接入策略；