[發(fā)明專(zhuān)利]考慮電網(wǎng)輸送風(fēng)電適應(yīng)性的網(wǎng)架擴(kuò)展方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711141024.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107944686A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴擁民;趙志強(qiáng);王新剛;劉奎;孫立成;吳高磊;聶洪展;王智冬;張艷;左雅;周密;宋新甫;沈丹華;李佳鑫;石浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司;東北電力大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專(zhuān)利事務(wù)所22102
• 代理人: 陳傳林

1.一種考慮電網(wǎng)輸送風(fēng)電適應(yīng)性的網(wǎng)架擴(kuò)展方法，其特征是，它包括以下步驟：

1)建立考慮電網(wǎng)輸送風(fēng)電適應(yīng)性的網(wǎng)架擴(kuò)展指標(biāo)體系

(a)針對(duì)風(fēng)電集中開(kāi)發(fā)外送區(qū)域，對(duì)影響風(fēng)電消納的輸電網(wǎng)升壓變，外送輸電斷面進(jìn)行篩選，需要對(duì)一段時(shí)間的集中開(kāi)發(fā)風(fēng)電并網(wǎng)點(diǎn)的功率與升壓變功率、輸電斷面功率進(jìn)行相關(guān)性分析，并篩選相關(guān)性較強(qiáng)的升壓變、輸電斷面作為后續(xù)適應(yīng)性分析和網(wǎng)架擴(kuò)展合理性分析的評(píng)價(jià)目標(biāo)；

(b)對(duì)篩選出的、與風(fēng)電外送消納密切相關(guān)的輸電網(wǎng)升壓變和輸電斷面進(jìn)行影響因素的分析，建立電網(wǎng)輸送風(fēng)電適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為兩級(jí)：一級(jí)指標(biāo)包括電網(wǎng)容量限制的風(fēng)電棄風(fēng)指標(biāo)，可靠性指標(biāo)和電網(wǎng)擴(kuò)展經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；所述一級(jí)指標(biāo)的可靠性指標(biāo)包括：切負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)，電量不足期望值；所述一級(jí)指標(biāo)的電網(wǎng)擴(kuò)展經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)包括：全壽命周期投資成本，風(fēng)電棄電量減少效益，電量不足導(dǎo)致的停電損失；二級(jí)指標(biāo)包括主變約束風(fēng)電棄風(fēng)最大功率指標(biāo)、主變約束棄風(fēng)功率概率分布、主變約束棄風(fēng)電量指標(biāo)、輸電線路能力約束棄風(fēng)最大功率指標(biāo)、輸電線路能力約束棄風(fēng)功率概率分布、輸電線路能力約束棄風(fēng)電量指標(biāo)；

所述各評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

主變約束棄風(fēng)最大功率的計(jì)算為式(1)：

PTL＝max(PTL_i,t_i) (1)

式中PTL_i為系統(tǒng)t_i時(shí)刻的主變約束風(fēng)電棄風(fēng)功率；

主變約束棄風(fēng)功率概率分布的計(jì)算為式(2)：

Fpt(x)=1-Σxk≤xfpt(PTLi)---(2)]]>

式中F_pt(x)為主變約束棄風(fēng)功率概率，f_pt(PTL_i)為t_i時(shí)刻風(fēng)電升壓主變棄風(fēng)功率的概率；

主變約束棄風(fēng)電量的計(jì)算為式(3)：

QTL=Σi=1n∫0tiPTLi(ti)dt---(3)]]>

輸電線路能力約束棄風(fēng)最大功率的計(jì)算為式(4)：

PLL＝max(PLL_i,t_i) (4)

式中式中PLL_i為系統(tǒng)t_i時(shí)刻的線路約束風(fēng)電棄風(fēng)功率；

輸電線路能力約束棄風(fēng)功率概率的計(jì)算為式(5)：

Fpl(x)=1-Σxk≤xfpl(PLLi)---(5)]]>

式中F_pl(x)為線路約束棄風(fēng)功率概率，f_pl(PLL_i)為t_i時(shí)刻風(fēng)電外送線路棄風(fēng)功率的概率；

輸電線路能力約束棄風(fēng)電量的計(jì)算為式(6)：

QLL=Σi=1n∫0tiPLLi(ti)dt---(6)]]>

切負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算為式(7)：

RLC=Σi∈SpiCi---(7)]]>

式中，p_i為系統(tǒng)狀態(tài)i的概率；C_i為切負(fù)荷量；S為有切負(fù)荷的系統(tǒng)狀態(tài)集合；

電量不足期望值的計(jì)算為式(8)：

EENS=Σi∈SCiFiDi---(8)]]>

式中，D_i為系統(tǒng)狀態(tài)i的持續(xù)時(shí)間；F_i為系統(tǒng)狀態(tài)頻率；

全壽命周期投資成本的計(jì)算為式(9)：

LCC＝IC+OC-DC (9)

式中，IC為初始投資成本；OC為運(yùn)行維護(hù)成本；DC為報(bào)廢成本；

風(fēng)電棄電量減少效益的計(jì)算為式(10)：

WC＝QTLC+QLLC+EENSC (10)

式中，QTLC為升壓變棄風(fēng)電量減少效益，QLLC為輸電線路棄風(fēng)電量減少效益，EENSC為電網(wǎng)擴(kuò)展后電量不足減少效益；

其中，

QTLC(j∈N)＝(QTL_j-QTL₀)C_w (11)

N為解決網(wǎng)絡(luò)因素棄風(fēng)的升壓主變擴(kuò)建方案集合，QTL₀為初始網(wǎng)架升壓主變?nèi)萘恳蛩貤夛L(fēng)電量，QTL_j為主變擴(kuò)建方案j所對(duì)應(yīng)網(wǎng)架升壓主變?nèi)萘恳蛩貤夛L(fēng)電量，C_w為市場(chǎng)化風(fēng)電電價(jià)；

QLLC(i∈M)＝(QLL_i-QLL₀)C_w (12)

M為解決網(wǎng)絡(luò)因素棄風(fēng)的輸電線路擴(kuò)建方案集合，QLL₀為初始網(wǎng)架輸電線路容量約束的棄風(fēng)電量，QLL_i為輸電線路擴(kuò)建方案i所對(duì)應(yīng)網(wǎng)架輸電線路容量約束棄風(fēng)電量；

EENSC＝(EENS_i,j-EENS₀)C_l (13)

其中，EENS_i,j為考慮升壓主變擴(kuò)展方案i，以及輸電線路擴(kuò)建方案j情況下的停電造成的電量損失，EENS₀為初始網(wǎng)架電量不足期望，C_l為用戶(hù)側(cè)停電電量損失；

2)基于構(gòu)建的風(fēng)電輸送適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算一段時(shí)間周期內(nèi)，各待評(píng)價(jià)輸電網(wǎng)風(fēng)電升壓變，風(fēng)電消納輸電斷面相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)值；

3)根據(jù)得到的電網(wǎng)輸送風(fēng)電適應(yīng)性的網(wǎng)架擴(kuò)展評(píng)價(jià)指標(biāo)值，進(jìn)行網(wǎng)架擴(kuò)展合理性綜合決策，用來(lái)判斷升壓變壓器、輸電線路加強(qiáng)方案的實(shí)施

(c)存在升壓變?nèi)萘考s束或輸電線路容量約束的初始網(wǎng)架的仿真,用于計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的初始值；

(d)生成N、M，以主變約束棄風(fēng)功率概率分布F_pt(x)、輸電線路能力約束棄風(fēng)功率概率F_pl(x)為判別指標(biāo)，直到F_pt(x)、F_pl(x)中的大于等于95％的概率情況下可以滿(mǎn)足的網(wǎng)架擴(kuò)展方案進(jìn)行保留，計(jì)算保留下來(lái)的N、M各方案的升壓變?nèi)萘考s束或輸電線路容量約束評(píng)價(jià)指標(biāo)；

(e)計(jì)算得出上述M、N以及M和N的組合場(chǎng)景的全部LCC和WC指標(biāo)；

(f)考慮升壓變?nèi)萘炕蜉旊娋€路容量擴(kuò)建的合理性，決策適應(yīng)風(fēng)電消納的電網(wǎng)擴(kuò)建方案，篩選出R個(gè)LCC_k≤WC_k的方案，并按照LCC大小進(jìn)行方案排序，并且有LCC₁≤LCC₂≤...≤LCC_k...≤LCC_R，WC₁≤WC₂≤...≤WC_k...≤WC_R；

(g)為尋找考慮電網(wǎng)輸送風(fēng)電適應(yīng)性的網(wǎng)架擴(kuò)展最優(yōu)效益拐點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)合理決策，按式(14)計(jì)算最大Z值，該值對(duì)應(yīng)的k+1的方案即為決策選擇的最優(yōu)方案，

Z(k∈R)=max(WCk+1-WCkLCCk+1-LCCk)---(14).]]>