[發明專利]一種風電并網條件下電網規劃方案綜合評價方法

在審

• 申請號: 201811211799.3
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109559012A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 田鑫;李雪亮;張健;吳健;趙龍;王艷;鄭志杰;牟宏;汪湲;劉曉明;張杰;高曉楠;張家寧;劉冬;牟穎;賈善杰;李勃;朱毅;高效海;魏鑫;魏佳;張寧
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;清華大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明公開了一種風電并網條件下電網規劃方案綜合評價方法，屬于電力系統規劃方案評價領域。該方法首先建立待評價電網規劃方案集，然后構建包括五個評價維度和三個評價層次的電網規劃方案綜合評價指標體系，并設定各個評價指標的權重；對每個待評價電網規劃方案計算技術層評價指標的評分值，并進而得到每個待評價電網規劃方案的綜合評價值，得到綜合評價最佳的電網規劃方案；該方法能夠考慮大規模風電并網對電網規劃的影響，得到最為合理的電網規劃方案，以提高風電的消納水平，提升電力系統運行的安全性和效率。

技術領域

本發明屬于電力系統規劃評估領域，具體涉及一種風電并網條件下電網規劃方案綜合評價方法。

背景技術

近年來風電在我國快速發展，裝機容量和發電量都不斷增加。2017年，全國風電累計并網裝機容量達到1.64億千瓦，占全部發電裝機容量的9.2％，風電發電量3057億千瓦時，占全部發電量的4.8％。風電技術比較成熟，成本不斷下降，在未來仍然是我國深入推進能源生產和消費革命、促進大氣污染防治的重要手段，預計到2030年，風電并網發電量占比將提升至30％。風電的快速發展有助于推動我國能源體系向清潔低碳模式轉變，但由于風電出力存在一定的隨機性和間歇性，大規模風電并網將對電網的規劃和運行產生顯著影響。

電網規劃是指根據電力系統的負荷預測及電源規劃對輸電系統的主要網架做出發展規劃，是電力系統規劃的一個重要組成部分。電網規劃的基本要求是通過制定的電網規劃方案，確保供電所要求的輸送容量、電壓質量和供電可靠性等，將電力系統各部分組合起來使其運行效率最高，并且適應系統未來的發展需要。面對大規模風電并網，制定科學合理的電網規劃方案以適應大規模風電并網給電力系統形態帶來的改變，成為保障電力系統穩定發展的重要前提。

電網的網絡拓撲結構復雜并且規模較大，導致電網規劃具有大量的約束條件和高維的決策變量，難以通過傳統的優化方法進行求解。目前的電網規劃通常是先根據部分容易處理的約束條件產生多個有競爭力的電網規劃方案，然后從安全性、經濟性、環保性等方面對電網規劃方案進行評價，通過計算得到各方案評價指標值，利用綜合評價方法對多個具有不同特性的電網規劃方案進行評價對比，最終做出方案選擇決策。因此，綜合評價方法在電網規劃中具有重要的理論和現實意義。

電網規劃方案是在負荷預測和電源規劃的基礎上得到的主要網架發展方案，因此電網規劃方案涉及的技術參數包括負荷數據、電源數據、網架數據，其中網架數據除了已有網架數據，還包括規劃期變電站和線路建設數據。以上技術參數可以構成電力系統時序運行模擬的輸入參數，電力系統時序運行模擬是根據電源規劃、電網規劃、負荷預測等數據形成系統邊界條件，通過選擇一定的優化目標，在一系列運行約束下模擬系統一段時間的運行過程。清華大學開發的GOPT軟件中電力系統時序運行模擬功能能夠實現對電網規劃方案的量化分析，能夠考慮機組的運行特性、系統運行狀態、機組調峰能力、線路傳輸能力等多種約束，通過長時間周期的運行模擬得到電網運行的狀態數據，為電網規劃方案綜合評價提供與運行相關的數據基礎。

中國專利，專利號：CN 102315642 A，公開了一種電網規劃方案的環境影響評價方法。該方法利用工頻電場、工頻磁場、土地資源利用效率和城市景觀的協調程度，開展電網規劃的環境影響評價工作，根據以上技術指標可綜合比較多個待選規劃方案在實施過程中對生態環境質量、環境敏感點、人體健康等的影響，識別電網規劃方案存在的不足，并確定推薦方案和得出預防或減輕環境影響的對策及措施。該方法僅對電網規劃方案的環境影響進行評價，沒有考慮電網規劃方案的其他評價特性，也未涉及風電接入的影響因素。

中國專利，專利號：CN 102999809 A，公開了一種用于間歇性電源高滲透電網規劃的安全性評估方法。該方法通過選定方案、分析典型運行方式穩定性、選擇電力系統運行狀態并分析、評估電網規劃安全性等步驟，將穩定設施費用和停電風險損失計入電網規劃方案的綜合年費用中，對方案進行安全性和經濟性綜合比選。該方法重點對電網規劃方案的安全性進行評價，考慮了經濟性的綜合年費用，涉及到間歇性電源因素，但該方法沒有針對間歇性電源的評價步驟，也缺乏綜合評價的方法。