[发明专利]一种区域电网的新能源消纳能力计算方法

权利要求书

1.一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，其特征在于，所述方法采用分区、分线路和分台区相结合的方式，对区域电网的新能源消纳能力进行分析计算；针对配电台区，建立台区新能源消纳能力分析计算的数学模型，计算每一个台区对分布式电源的消纳能力；针对每一条中压线路，构建中压线路新能源消纳能力分析计算的数学模型，计算出每一条线路对新能源的消纳能力；针对每一个变电站，构建变电站供电范围内新能源消纳能力分析计算模型，得出每个变电站对新能源的消纳能力；通过对配变台区、中压线路和变电站消纳能力的分析计算，构建清晰的新能源分层消纳体系；

所述台区新能源消纳能力分析计算，采用分类负荷叠加法和空间负荷预测法，计算新能源接入点负荷的现状和未来发展情况；基于光照条件/温度条件/地理条件，分析分布式光伏的发电能力和发电规模；基于气象条件和风力资源条件，分析小型风机的发电能力和发电规模；基于当前配变的一次和二次以及低压线路的设备水平，得出分布式新能源的消纳能力。

2.根据权利要求1所述的一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，其特征在于，所述台区新能源消纳能力分析计算的数学模型，其目标函数和约束条件为：

st.(1)F≤αT_p

(2)

(3)U_i≥U_di'

其中，Pv_i表示台区内分布式光伏的装机，W_j表示台区内分布式小型风机的数量，αT_p表示配变的容量系数约束；L_i表示低压线路的反向最大电流的约束；U_i表示反向潮流引起的电压提升的约束；U_di'表示新能源接入台区引起的电压抬升量。

3.根据权利要求1所述的一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，其特征在于，所述构建中压线路新能源消纳能力分析计算的数学模型，根据各个台区负荷预测的结果，采用负荷叠加法对10kV线路的所有供电台区的负荷进行求和，并引入同时系数对总负荷进行求解；分析小规模集中式光伏和风电的发电潜力以及与负荷之间的时空耦合特征；研究中压线路的导线截面和保护配置、网架结构和管理水平对新能源接入的约束，10kV中压线路的新能源消纳能力分析计算数学模型为：

st.(1)

(2)

(3)U_i≥U_ZHi'

其中，F_k表示各个台区的新能源消纳的最大容量；J_e表示中压线路上集中式接入的新能源的容量，B_i线路反向潮流的继电保护电流整定值；L_i表示中压线路的反向最大电流的约束；U_i表示反向潮流引起的电压提升的约束；U_ZHi'表示新能源接入中压线路引起的电压抬升量。

4.根据权利要求1所述的一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，其特征在于，所述构建变电站供电范围内新能源消纳能力分析计算模型，根据主变供电范围内各个中压线路的新能源消纳能力，采用叠加法对所有中压线路的新能源消纳能力进行求和计算；首先分析变电站供电范围内负荷的发展情况，然后结合中压线路的网架结构，研究供电区域内负荷和新能源之间的时空耦合能力，通过对变电站一次、二次系统以及上一级电网的结构和运行水平的分析，确定变电站供电范围内新能源的消纳能力，具体的数学模型如下：

st.(1)T≤βT_z

(2)

(3)U_i≥U_Gi'

其中，T表示变电站对新能源的消纳能力，T_z表示变电站的主变容量；β表示主变容量约束系数；L_i表示上一级电压线路的反向最大电流的约束；U_i表示反向潮流引起的电压提升的约束；U_Gi'表示新能源接入变电站引起的电压抬升量。

5.根据权利要求1所述的一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，其特征在于，对于所述配电台区，新能源的消纳取决于新能源和负荷在24小时上的耦合程度以及配变容量的约束；对于所述中压线路，新能源的消纳能力取决于线路负荷的大小以及中压线路的载流量分析和运行方式的约束；对于所述变电站，新能源的消纳取决于主变的容量约束和上级电网的线路传输容量约束。