[发明专利]一种含潮流控制设备的参考电网评价方法

说明书

一种含潮流控制设备的参考电网评价方法，其特征是，它包括以下步骤：给定现状电网参数，前瞻时间尺度内各时段负荷预测值，以及规划网络候选输电支路方案；对移相器和可控串联补偿装置的潮流控制方式进行建模；进行含潮流控制设备的参考电网优化模型的构建，优化模型以最小化年发电成本和年输电成本之和为目标并包括多个约束；对优化模型进行简化处理，如果系统中仅含移相器一种潮流控制设备。本发明可用于含潮流控制设备的现状电网在前瞻时间尺度内负荷水平下的适应性评估，明确现状电网薄弱环节，明确投资重点，是实现电网科学精准投资的重要手段。

技术领域

本发明涉及电网评价技术领域，具体地说是一种含潮流控制设备的参考电网评价方法。

背景技术

电网作为源荷间的传输载体，承担着转换的功能，这一功能对源荷间安全、可靠的平衡尤为重要。随着电网中源荷时空分布日趋不均衡，电网发展也将不均衡，如何看待电网发展对源荷平衡的适应性以及如何使电网规划适应源荷平衡的发展，无疑是一个十分重要的问题。在电力电子技术的基础上发展起来的柔性交流输电技术能够实现提高电网的输送能力、实现电网运行的可控性。作为电力系统稳态潮流控制的重要手段，移相器和可控串联补偿装置在电力系统中得到越来越广泛的应用。含有移相器和可控串联补偿装置等潮流控制的电网在发电与负荷平衡过程中起着重要的支撑作用。该平衡的能力和裕度与电网特性有关。如何对其进行评价和量化以指导电网规划具有重要意义。

参考电网提供了一套能够对现状电网或规划电网进行客观评估的标准。通过对参考网络的最优投资成本和最优阻塞成本进行量化，可将其与现状电网的投资和阻塞成本进行比较。参考网络是实现电网科学精准投资的重要手段，其不限于对某一条或多条新建线路进行优化，它的优化目标是整个输电系统，包括全部新建线路和已有线路，为电网资源的科学合理配置提供辅助决策支撑。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种含潮流控制设备的参考电网评价方法，能够考虑现状电网实际情况，又能考虑移相器和可控串联补偿装置等潮流控制设备运行方式优化以及事故情况下的电网校正控制情况，提高规划决策的精准性，避免冗余投资，适应于电网发展专业规划决策。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种含潮流控制设备的参考电网评价方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)给定现状电网参数，前瞻时间尺度内各时段负荷预测值，以及规划网络候选输电支路方案；

(2)对移相器和可控串联补偿装置的潮流控制方式进行建模；

(3)进行含潮流控制设备的参考电网优化模型的构建，优化模型以最小化年发电成本和年输电成本之和为目标并包括多个约束；

(4)对优化模型进行简化处理，如果系统中仅含移相器一种潮流控制设备，则由补偿法构建移相器注入形式的潮流模型，并根据系统支路电抗和节点支路关联关系，形成系统节点注入转移因子阵，进行优化模型变量缩减处理以提高计算效率；如果系统中含可控串联补偿装置，则将优化模型中的非线性约束进行处理，将其转换为线性规划模型，并采用线性规划法对优化模型进行求解，得到最终的输电线路容量值。

进一步地，所述步骤(2)中，移相器的潮流控制方式可表示为：

式中，P_l,ij为移相器支路l的传输有功功率，其首末节点分别为节点i和节点j；B_l为移相器支路l电纳；θ_i为节点i电压相角；为移相器控制的支路l的相角偏移量，和分别为其上下限；N_PS表示移相器支路集合。

进一步地，所述步骤(2)中，可控串联补偿装置的潮流控制方式可表示为：