[发明专利]一种区域电网的新能源消纳能力计算方法

说明书

一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，采用分区/分线路/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。本发明适用于区域电网的新能源消纳能力计算。

技术领域

本发明涉及一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，属电网技术领域。

背景技术

随着国家鼓励分布式电源建设政策颁布和实施，越来越多的新电源以各种形式接入到电网中，新能源源的广泛接入不仅不改变了传统区域电网的自上而下的潮流流向，其不稳定性和间歇性，也对区域电网的安全稳定运行带来了全新的挑战。对于电网侧而言，其目的是在保证电网安全稳定运行的前提下，尽可能的消纳更多的新能源；而对于新能源来说，其目的是实现新能源全部消纳，因此尽管双方的目的相同，但是由于在电力系统中角色定位的差别，两者之间存在一定的矛盾，如何在保证电网安全稳定和精准投资的情况下，采用科学合理的计算方法，尽量提高新能源的消纳能力，对于提高电网和新能源的运行效率具有重要意义。

关于新能源的消纳，国内外已有大量的研究成果，但是大都集中在某一个电压等级的层面。对于以新能源出力情况、电网的稳定边界、负荷的响应能力为约束条件，构建基于分层分区的新能源整体消纳计算方法，国内外的相关研究成果鲜有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了提高区域新能源消纳能力，保障电网安全运行和电压质量，本发明提出一种基于分层分区的区域电网新能源整体消纳能力计算方法。

实现本发明的技术方案如下，一种区域电网的新能源消纳能力计算方法，采用分区/分线路/分台区相结合，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，构建清晰新能源分层消纳体系。

台区新能源消纳能力分析计算的数学模型构建方法，是首先分析配电台区内负荷发展能力，然后预测台区内分布式电源的规模情况，再基于台区电网的结构和配变的容量约束，计算每一个台区对分布式电源的消纳能力。

构建中压线路新能源消纳能力分析计算的数学模型的方法，包括中压线路供电区域内负荷的发展潜力分析、中压线路内差异化接入(集中式和分散式)的分布式电源的规模预测以及互动互补能力、中压线路运行/管理水平的分析(保护整定、接线方式、设备水平等)，从而计算出每一条线路对新能源的消纳能力。

构建变电站供电范围内新能源消纳能力分析计算模型的方法，是对变电站供电范围内的负荷和清洁能源发电能力进行预测，分析供电范围内不同新能源发电之间的互补能力以及新能源发电和负荷的在多时间尺度和多维场景下的互动能力，然后对变电站一次设备和二次系统以及上级电网的网架结构进行分析，从而得出每个变电站对新能源的消纳能力。

所述台区新能源消纳能力分析计算的数学模型，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水平以及低压线路的设备水平，得出分布式清洁能源的消纳能力，其目标函数和约束条件为：

st.(1)F≤αT_p(配变的容量约束)