[发明专利]水电富集电网中长期电量多通道互补协调送出方法及系统

说明书

本发明公开了水电富集电网中长期电量多通道互补协调送出方法及系统，根据水电富集电网中主要流域关键水库的水位控制目标，采用发电量最大模型估算水电系统发电能力；分析送端电网水电站群的并网关系及关联的外送通道，描述输电断面拓扑结构并构建断面输电能力的分区递归约束方程，确定各通道外送规模；以最小化弃水电量为目标，以受端电网的总受电能力为控制条件，以各通道的输送限制为约束，构建多通道互补协调优化模型；根据所述多通道互补协调优化模型，优化水电外送计划。本发明有助于拓展水电富集电网水电调度中对电网输电控制断面的描述方法，可以给出更加高效的水电外送计划，促进清洁能源规模化消纳。

技术领域

本发明涉及水电调度运行领域，具体涉及一种水电富集电网中长期电量多通道互补协调送出方法及系统。

背景技术

我国水电资源主要集中在西南地区，特别是四川和云南，水电装机容量分别排名第一和第二，但受限于当地负荷需求低，富余水电需要通过特高压输电网架送至华东、华南、华中等负荷中心，所以如何充分利用复杂的外送通道合理安排水电送出计划，对于消纳大规模水电等清洁能源，避免不必要弃水具有重要的现实意义。

以四川电网为例，作为国家电网系统规模最大、运行最复杂的省级枢纽电网，网内500千伏主网覆盖全省各市(州)，负荷中心形成梯格型双环网，省外通过8条超高压交流、4条超/特高压直流线路与华东、华中、西北、西藏、重庆等电网互联，是川电外送的主要通道，形成了金沙江下游、雅砻江下游集中向华东送电的格局，跨省电力输送能力达到了约3000万kW规模。复杂的跨省输电网络结构增加了水电调度的复杂性，特别是多条联络线混合运行，使得水电调度中面临着直流联络线计划制定，联络线计划的协调，以及如何安全经济地在电站间分配联络线送出曲线等新的问题，多通道互补协调送出理论和应用实践是亟需攻克的新难题、新挑战。

在中长期调度中，水电外送需要重点分析各大流域梯级水电站的水位控制策略和发电能力，利用流域梯级间来水和调节性能差异、通道间的输送能力差异，合理布置不同通道的外送电量规模，避免出现通道闲置无电可送、或者通道不足弃水窝电的局面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一方面水电富集，一方面通道闲置无电可送或通道不足弃水窝电，造成大量水电资源浪费，目的在于提供一种水电富集电网中长期电量多通道互补协调送出方法及系统，解决利用复杂的外送通道合理安排水电送出计划，消纳大规模水电等清洁能源的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

水电富集电网中长期电量多通道互补协调送出方法，包括以下步骤：S1：根据水电富集电网中主要流域关键水库的水位控制目标，采用发电量最大模型估算水电系统发电能力；S2：分析送端电网水电站群的并网关系及关联的外送通道，描述输电断面拓扑结构并构建断面输电能力的分区递归约束方程，确定各通道外送规模；S3：根据所述水电系统发电能力和所述各通道外送规模，以最小化弃水电量为目标，以受端电网的总受电能力为控制条件，以各通道的输送限制为约束，构建多通道互补协调优化模型；S4：根据所述多通道互补协调优化模型，优化水电外送计划。

本发明通过准确考虑送端水电站群的发电能力和多条联络线通道的能力，利用水文和电力补偿，合理确定各联络线通道的水电送出计划，有效避免通道利用率低和部分通道阻塞引起水电无法送出的问题；采用输电断面拓扑结构和递归约束描述电网外送通道及其输送能力，有助于拓展水电富集电网水电调度中对电网输电控制断面的描述方法，可以给出更加高效的水电外送计划，促进清洁能源规模化消纳。

进一步的，所述步骤S1包括，结合电网调度运行和安全控制要求，确定各控制性水库的期末控制水位目标，并考虑径流预测，采用发电量最大模型估算水电系统发电能力。

进一步的，对于某一输电断面的极限传输容量限制，可表述为：

P_S-C_S≤N_S