[发明专利]构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架的方法及系统

说明书

本发明公开了一种构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架的方法，包括以下步骤：获取电网系统数据，根据获取的数据分别建立网架规划模型、交流线路N‑1运行模型、直流线路故障调制模型和新能源出力不确定性模型；根据网架规划模型、交流线路N‑1运行模型和新能源出力不确定性模型，建立交直流协调骨干网架的三层网架规划模型，并将其转化为双层线性规划模型，最后利用双层线性规划模型和Benders分解法，获取交直流协调骨干网架的构建策略，根据构建策略构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架。利用本发明，可实现交流电容与直流电容相匹配，且能够使网架承受大容量直流故障扰动带来的巨大功率冲击。

技术领域

本发明涉及电力系统规划技术领域，具体涉及一种构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架的方法及系统。

背景技术

传统的网架规划以500kV或者200kV交流网架为研究对象，根据不同规划需求，建立了网架规划模型。近年来，随着新能源装机规模和特高压直流输电规模的增大，清洁能源丰富地区的电网格局、运行形态及稳定特性发生深刻变化，“强直弱交”矛盾突出，交直流混联电网结构的复杂程度和脆弱性都在不断增加，交直流骨干网架的稳定性面临新的挑战。现有的特高压直流运行实践表明，交流网架强度必须达到一定水平，其规模必须与直流容量相匹配，才能承受大容量直流故障扰动带来的巨大功率冲击。然而，目前的网架规划中极少涉及考虑大规模巨量直流送出的骨干网架优化，规划结果中的交流电网规模和强度不足以支撑直流大规模运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是交流电网规模和强度不足以支撑直流大规模运行。目的在于提供一种构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架的方法及系统，解决目前的网架规划结果中的交流电网规模和强度不足以支撑直流大规模运行的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架的方法，包括以下步骤：

步骤1：获取电网未来规划数据和现有发电机组技术数据，根据所述电网未来规划数据和现有发电机组技术数据，建立网架规划模型；

步骤2：分别获取丰大、丰小、枯大和枯小四种情况的典型日的水电机流量和水电机负荷量，根据所述水电机流量和所述水电机负荷量，建立交直流线路N-1运行模型；

步骤3：分别获取风电机组和光伏机组的历史出力数据，根据所述历史出力数据，建立新能源出力不确定性模型，所述历史出力数据包括：历史出力真实数据和历史出力预测数据；

步骤4：根据所述网架规划模型、所述交直流线路N-1运行模型和所述新能源出力不确定性模型，建立交直流协调骨干网架的三层网架规划模型；

步骤5：对所述三层网架规划模型进行转化，得到交直流线性骨干网架的双层线性规划模型；

步骤6：利用所述双层线性规划模型和Benders分解法，获取交直流协调骨干网架的构建策略，根据所述构建策略构建巨量直流送出的交直流协调骨干网架。

本发明与现有技术相比，其发明点在于，第一，建立网架规划模型作为构建交直流线性骨干网架的主问题模型，得到构建交直流线性骨干网架的最小投资规划。在此基础上，分别建立交直流线路N-1运行模型(交流线路N-1运行模型和直流线路故障调制模型)和新能源出力不确定性模型，作为构建交直流线性骨干网架的子问题模型，用于从整体上提升直流线性骨干网架模型的平衡性和科学性。其中，交直流线路N-1运行模型充分考虑丰大、丰小、枯大和枯小四种情况下，交直流线路发生N-1故障的风险成本。第二，利用交流线路N-1运行模型、网架规划模型和新能源出力不确定性模型，建立交直流协调骨干网架的三层网架规划模型，并将其转化为双层线性规划模型，进而降低获取模型结果的复杂度，更有利于得到交直流协调骨干网架的构建策略。