[發明專利]一種電網潮流仿真方法和系統

在審

• 申請號: 201911329225.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111262249A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 車勇;孫偉;李湘華;張艷;左雅;凡鵬飛;李香平;趙志強;張增強;呂盼;辛超山;王新剛;孫立成;吳高磊;宋新甫;孟憲珍;付高善;周專;韓立芝;常喜強;余中平;朱澤磊;李嶸;李曉磊;武賡;王理廈;方少雄
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力有限公司;國網新疆電力有限公司經濟技術研究院;電力規劃總院有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 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

1.一種電網潮流仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取與目標區域電網有功率交換的區域電網的等效拓撲結構；

基于目標區域電網的拓撲結構以及與目標區域電網有功率交換的區域電網的等效拓撲結構生成潮流仿真模型；

對所述潮流仿真模型進行潮流仿真，獲取所述目標區域電網的潮流結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取與目標區域電網有功率交換的區域電網的等效拓撲結構，包括：

若與目標區域電網有功率交換的第i個區域電網至少滿足電網約束條件集合中的一個約束條件，則采用WARD等值簡化法獲取所述第i個區域電網的等效拓撲結構，否則，采用簡單等值法獲取所述第i個區域電網的等效拓撲結構；

其中，i∈(1～R_S)，R_S為與目標區域電網有功率交換的區域電網的總數。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述電網約束條件集合中的約束條件，包括：電源結構約束條件、單位爬坡率約束條件、負荷峰谷差約束條件、曲線斜率約束條件、交換功率約束條件和聯絡線數目約束條件；

按下式確定電網約束條件集合中的電源結構約束條件：

χ_A,i≥30％

式中，χ_A,i為目標區域電網與所述第i個區域電網之間的電源結構差異度；

其中，按下式確定目標區域電網與所述第i個區域電網之間的電源結構差異度χ_A,i：

式中，γ_A,h為目標區域電網的火電裝機容量，γ_A,s為目標區域電網的水電裝機容量，γ_i,h為所述第i個區域電網的火電裝機容量，γ_i,s為所述第i個區域電網的水電裝機容量；

按下式確定電網約束條件集合中的單位爬坡率約束條件：

式中，為目標區域電網的單位爬坡率，為所述第i個區域電網的單位爬坡率；

其中，按下式確定目標區域電網的單位爬坡率

式中，λ_A,u為目標區域電網的發電功率向上調節能力，λ_A,d為目標區域電網的發電功率向下調節能力，C_A為目標區域電網的裝機容量；

按下式確定目標區域電網的發電功率向上調節能力λ_A,u：

式中，k_A,s,u為目標區域電網中第s臺水電機組的上爬坡率，k_A,h,u為目標區域電網中第h臺火電機組的上爬坡率，k_A,w,u為目標區域電網中第w臺風電機組的上爬坡率，h∈(1～A,foss)，A,foss為目標區域電網中火電機組的總數，s∈(1～A,hydr)，A,hydr為目標區域電網中水電機組的總數，w∈(1～A,wind)，A,wind為目標區域電網中風電機組的總數；

按下式確定目標區域電網的發電功率向下調節能力λ_A,d：

式中，k_A,s,d為目標區域電網中第s臺水電機組的下爬坡率，k_A,h,d為目標區域電網中第h臺火電機組的下爬坡率，k_A,w,d為目標區域電網中第w臺風電機組的下爬坡率；

按下式確定所述第i個區域電網的單位爬坡率

式中，λ_i,u為所述第i個區域電網的發電功率向上調節能力，λ_i,d為所述第i個區域電網的發電功率向下調節能力，C_i為所述第i個區域電網的裝機容量；

按下式確定所述第i個區域電網的發電功率向上調節能力λ_i,u：

式中，k_i,s',u為所述第i個區域電網中第s'臺水電機組的上爬坡率，k_i,h',u為所述第i個區域電網中第h'臺火電機組的上爬坡率，k_i,w',u為所述第i個區域電網中第w'臺風電機組的上爬坡率，h'∈(1～i,foss)，i,foss為所述第i個區域電網中火電機組的總數，s'∈(1～i,hydr)，i,hydr為所述第i個區域電網中水電機組的總數，w'∈(1～i,wind)，i,wind為所述第i個區域電網中風電機組的總數；

按下式確定所述第i個區域電網的發電功率向下調節能力λ_i,d：

式中，k_i,s',d為所述第i個區域電網中第s'臺水電機組的下爬坡率，k_i,h',d為所述第i個區域電網中第h'臺火電機組的下爬坡率，k_i,w',d為所述第i個區域電網中第w'臺風電機組的下爬坡率；

按下式確定電網約束條件集合中的負荷峰谷差約束條件：

η_Ai,fη_A,f且η_Ai,fη_i,f

式中，η_Ai,f為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線的峰谷差比例，η_A,f為目標區域電網的預測負荷曲線的峰谷差比例，η_i,f為所述第i個區域電網的峰谷差比例；

其中，按下式確定目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線的峰谷差比例η_Ai,f：

式中，p_Ai,f為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后曲線的最大峰值；p_Ai,g為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后曲線的最小谷值；

按下式確定目標區域電網的預測負荷曲線的峰谷差比例η_A,f：

式中，p_A,f為目標區域電網的預測負荷曲線的最大峰值；p_A,g為目標區域電網的預測負荷曲線的最小谷值；

按下式確定按下式確定所述第i個區域電網的預測負荷曲線的峰谷差比例η_i,f：

式中，p_i,f為所述第i個區域電網的預測負荷曲線的最大峰值；p_i,g為所述第i個區域電網的預測負荷曲線的最小谷值；

若目標區域電網與所述第i個區域電網的負荷曲線的峰/谷值分別出現在T1和T2時刻，目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線的峰/谷值出現在T1與T2之間的T3時刻，則按下式確定電網約束條件集合中的曲線斜率約束條件：

S_Ai,T3S_A,T1且S_Ai,T3S_i,T2

式中，S_Ai,T3為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線在T3時刻的負荷斜率，S_A,T1為目標區域電網的預測負荷曲線在T1時刻的負荷斜率，S_i,T2為所述第i個區域電網在T2時刻的負荷斜率；

其中，按下式確定所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后曲線在T3時刻的負荷斜率S_Ai,T3：

式中，D_T3+1為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線中T3+1時刻的負荷，D_T3為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線中T3時刻的負荷，D_Ai,t為目標區域電網與所述第i個區域電網的預測負荷曲線疊加后的曲線中第t個時刻的負荷,t∈(1～T),T為預測負荷曲線上的時刻總數；

按下式確定目標區域電網的預測負荷曲線在T1時刻的負荷斜率S_A,T1：

式中，D_T1+1為目標區域電網的預測負荷曲線中T1+1時刻的負荷，D_T3為目標區域電網的預測負荷曲線中T1時刻的負荷，D_A,t為目標區域電網的預測負荷曲線中第t個時刻的負荷；

按下式確定所述第i個區域電網在T2時刻的負荷斜率S_i,T2：

式中，D_T2+1為所述第i個區域電網的預測負荷曲線中T2+1時刻的負荷，D_T2為所述第i個區域電網的預測負荷曲線中T2時刻的負荷，D_i,t為所述第i個區域電網的預測負荷曲線中第t個時刻的負荷；

按下式確定電網約束條件集合中的交換功率約束條件：

式中，J_A,i為目標區域電網與所述第i個區域電網在歷史發電高峰時段交換功率的平均值,p_A,Z為目標區域電網在調度周期的發電高峰時段的功率需求，σ為第一設定閾值；

按下式確定電網約束條件集合中的聯絡線數目約束條件：

L_A,i≥N_ε

式中，L_A,i為目標區域電網與所述第i個區域電網之間的聯絡線數目，N_ε為第二設定閾值。