[发明专利]一种考虑灵活性供需平衡的输电网规划方法

权利要求书

1.一种考虑灵活性供需平衡的输电网规划方法，其特征在于，所述方法包括：

根据不同类型、时间尺度下的灵活性需求与供给，建立考虑供需平衡的电力系统灵活性评价指标；

基于建立的电力系统灵活性评价指标，综合考虑经济性、可靠性和安全性，建立基于电力系统灵活性指标的输电网双层扩展规划模型；

基于建立的输电网双层扩展规划模型对输电网进行规划。

2.根据权利要求1所述的考虑灵活性供需平衡的输电网规划方法，其特征在于，所述方法中电力系统灵活性供需平衡包括：电力系统灵活性需求和电力系统灵活性资源，其中，电力系统灵活性需求包括：电源侧灵活性需求和负荷侧灵活性需求，电力系统灵活性资源包括：可调机组提供灵活性和其他灵活性资源。

3.根据权利要求1所述的考虑灵活性供需平衡的输电网规划方法，其特征在于，电力系统灵活性供需平衡及其指标建立包括：

电力系统灵活性供需平衡：定义电力系统供需灵活性指标，和分别为t时刻、以τ_i为时间尺度的上、下调灵活性需求和供给的总和令：

式(13)中，F_D(t,τ_i)为t时刻，以τ_i为时间尺度的上、下调灵活性的充裕量；当F_D(t,τ_i)≥0时代表τ_i时间段内电力系统灵活性充裕，反之则代表此时电力系统缺少灵活性；

电力系统供需灵活性指标：定义电力系统供需灵活性指标如下：

定义灵活性平均不足度FAD_D如式(14)所示：

式(14)中T_D.ins为灵活性不足的总时间；

定义灵活性平均充裕度FAA_D(MW/min)如式(15)所示：

式(15)中T_D.suf为灵活性充裕的总时间；

定义灵活性供应充裕率FSAP_D如式(16)所示：

电网运行灵活性指标：

E₂＝max{f_i}-min{f_i} (18)

式(17)、(18)中，E₁和E₂分别为系统中所有输电线路负载率的标准差和极差，作为电网均匀性指标；f_i、f_ave分别表示线路i的负载率和负载率平均值；l表示电网中输电线路的总数；由此，定义电力系统所有运行方式对应状态均匀度的最大值为系统固有均匀度，即电网运行灵活性FNS：

FNS＝max(E₁,E₂) (19)

该指标表征了电力系统最大均匀程度。

4.根据权利要求1所述的考虑灵活性供需平衡的输电网规划方法，其特征在于，利用电力系统运行灵活性指标，分别从源、网、荷三方面表征电力系统接纳高比例可再生能源能力，综合考虑电源侧与电网侧规划需求，协调网源；以新建线路、灵活性资源为规划变量，进行协同规划，在满足各新建线路的回数约束，及电网运行约束前提下，综合考虑规划总成本C_total，电力系统灵活性指标，违反电网安全约束惩罚量O；建立输电网双层扩展规划模型。

5.根据权利要求1所述的考虑灵活性供需平衡的输电网规划方法，其特征在于，输电网双层扩展规划模型包括：上层规划模型和下层规划模型；

上层规划模型以规划投资总成本C_total、电网运行灵活性指标FNS以及违反系统安全运行惩罚量最小为优化目标，其中C_total由建设维护总成本C_build和年灵活性资源调用成本C_F组成；

下层规划模型用于检验上层规划模型所得决策，下层目标利用供需灵活性指标对上层决策进行优化，通过灵活性机组的建设和灵活性资源的调用，优化供需灵活性指标，保证电力系统运行过程中的网源平衡的同时，使灵活性资源的调用量最少，返回上层，对上层决策进行优化。