[發(fā)明專利]一種適用大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011192666.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112398121A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡曉燕;張文嘉;許偲軒;彭竹弈;趙菲菲;謝珍建;劉梅;羅欣;祁萬春;王荃荃;李辰;孫文濤;韓杏寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;北京清軟創(chuàng)新科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/38;G06F30/18;G06F30/20;G06F111/04;G06F113/06;G06F113/04
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 蔣杰

本發(fā)明公開了一種適用大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，涉及電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：步驟1、通過約束條件建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；步驟2、將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入至所述電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；步驟3、輸出經(jīng)所述電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型優(yōu)化后的數(shù)據(jù)結(jié)果。本發(fā)明能夠解決難以適應(yīng)未來復(fù)雜多樣、強(qiáng)不確定性的規(guī)劃需求，且無法解決再生能源消納以及系統(tǒng)成本過高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高比例可再生能源并網(wǎng)后，電網(wǎng)形態(tài)將由“量變”逐漸轉(zhuǎn)化為“質(zhì)變”，系統(tǒng)的負(fù)荷發(fā)電平衡、穩(wěn)定機(jī)理、安全邊界等都將發(fā)生本質(zhì)的變化?，F(xiàn)有基于典型運(yùn)行方式的電力系統(tǒng)規(guī)劃理論與方法難以適應(yīng)未來復(fù)雜多樣、強(qiáng)不確定性的規(guī)劃需求，且無法解決再生能源消納以及系統(tǒng)成本過高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種適用大規(guī)模新能源并網(wǎng)的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，包括：

步驟1、通過約束條件建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；

步驟2、將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入至所述電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型；

步驟3、輸出經(jīng)所述電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型優(yōu)化后的數(shù)據(jù)結(jié)果。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型立足于降低系統(tǒng)運(yùn)行成本、提高可再生能源消納水平，并且可以涉及多類型電源與電網(wǎng)協(xié)同交互的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，支撐電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)促進(jìn)可再生能源消納、降低系統(tǒng)成本的定量分析，通過該優(yōu)化模型可以在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的精準(zhǔn)投資，提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)性，具有較大的必要性和社會(huì)效益。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述約束條件包括：

爬坡約束：

其中，為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的爬坡速率，為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的滑坡速率，u_i,t為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)第t時(shí)段的狀態(tài)變量，u_i,t-1為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)第t-1時(shí)段的狀態(tài)變量，1表示開機(jī)，0表示停機(jī),為第s個(gè)場(chǎng)景下第i臺(tái)發(fā)電機(jī)在時(shí)段t的發(fā)電功率，為第s個(gè)場(chǎng)景下第i臺(tái)發(fā)電機(jī)在t-1時(shí)段的發(fā)電功率，為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率上限；

風(fēng)電約束：

其中，為第s個(gè)場(chǎng)景下第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在時(shí)段t發(fā)出的功率，為第i臺(tái)風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)功率；

光伏約束：

其中，為第s個(gè)場(chǎng)景下第i臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)在時(shí)段t發(fā)出的功率，為第i臺(tái)光伏發(fā)電預(yù)測(cè)功率。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過上述幾個(gè)方面的約束可以使整個(gè)模型在優(yōu)化過程中避免了因用電高峰所帶來的爬坡問題，同時(shí)可以通過風(fēng)電及光伏輔助發(fā)電，節(jié)省資源。

進(jìn)一步，所述約束條件還包括：

發(fā)電機(jī)備用約束：

其中，r_i,s,t為第s個(gè)場(chǎng)景下第i臺(tái)發(fā)電機(jī)在時(shí)段t的備用功率，r_t為時(shí)段t的備用需求，為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)在時(shí)段t的備用功率上限。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，通過對(duì)發(fā)電機(jī)備用的約束可以避免備用資源的浪費(fèi)，降低系統(tǒng)的成本。