[发明专利]一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统

说明书

本发明提供了一种电力系统新能源承载能力评估方法和系统，包括：获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；本发明利用新能源承载力评估模型对新能源消纳能力不足的问题进行评估。与此同时，本发明还找到了电力系统新能源承载能力的影响因素，为新能源和未来电力系统的规划和运行提供指导。

技术领域

本发明属于含新能源电力系统的规划技术领域，尤其是涉及一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统。

背景技术

输电网规划的基本任务为：对于给定的未来规划年的负荷水平与发电资源，在现有网架结构的基础上，确定新建线路的位置、容量和时间等因素，以满足未来电网的负荷需求以及系统的安全性与可靠性的要求。

随着全球范围内对环境问题的重视和对可持续发展的要求，通过可再生能源对于传统化石能源替代实现能源结构转型已成为各国发展的重要目标，而可再生能源在电力系统中的渗透率也迅速提升。2009至2018年间，中国的可再生能源装机总容量从17.6GW提生至358.9GW，截至2018年底可再生能源装机占比达到18.9％。2008年，欧洲和美国的可再生能源装机占比分别为3.7％和2.25％，而在2017年该比值分别提升至了13.5％和8.47％。于此同时，可再生能源发电对电力系统的影响也逐步被重视，但可再生能源渗透率较高的地区存在电力系统对可再生能源消纳能力不足的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种电力系统新能源承载能力评估方法，包括：

获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；

基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；

由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；

其中，所述新能源承载力评估模型是以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。

优选的，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度，包括：

根据所述各节点相关的影响因素，以当前影响因素的实际值和其他影响因素的最大值进行潮流计算，得到当前影响因素的消纳量；

当所述实际值大于所述消纳量时，以当前影响因素的实际值与消纳量的比值确定敏感度；

当所述实际值小于所述消纳量时，对影响因素实际按一定步长设定系数，基于所述设定系数增大当前影响因素的实际值，基于增大的当前影响因素的实际值进行潮流计算，直到消纳量小于极限消纳量或系数不合理，确定当前系数为敏感度。

优选的，所述新能源承载力评估模型的建立，包括：

以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为新能源承载力评估的目标函数，以输电网潮流约束、输电线路传输容量约束、节点电压幅值约束、常规发电机组出力约束、常规发电机组爬坡速率约束、可再生能源出力约束和联络线功率约束为新能源承载力评估的约束条件；

将所述新能源承载力评估的约束条件进行线性化处理，得到线性化的约束条件；

基于所述线性化的约束条件和所述新能源承载力评估的目标函数，建立新能源承载力评估模型。

优选的，所述新能源承载力评估的目标函数的计算式如下：