專利名稱：一種用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃的安全性評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃的安全性評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
間歇性電源裝機(jī)容量與電網(wǎng)負(fù)荷峰值的比率稱為間歇性電源的容量滲透率，間歇性電源的容量滲透率也稱穿透率。間歇性電源接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生多方面的影響，隨著間歇性電源在電網(wǎng)中滲透率的增大,對(duì)電網(wǎng)的影響也相應(yīng)地增大。從國(guó)內(nèi)外大停電事件發(fā)生的過程看，部分大停電事件與電網(wǎng)故障前電源發(fā)電能力降低的狀態(tài)密切相關(guān)。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)上述情況的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估尚未見形成一套方法。因此北美可靠性協(xié)會(huì)NERC在一份特別報(bào)告中指出，為了適應(yīng)間歇性電源的高滲透率，用于此類電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的方法均需改進(jìn)，電網(wǎng)規(guī)劃需要采用更全面的綜合方法，包括采用更好的仿真工具對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，使所選的電網(wǎng)規(guī)劃方案滿足可靠性水平的要求。另一方面，中國(guó)部分地區(qū)風(fēng)能、光伏等能源資源豐富，隨著這些能源的開發(fā)利用，這些地區(qū)的電網(wǎng)也將逐步發(fā)展為間歇性電源高滲透電網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃的安全性評(píng)估方法，可將穩(wěn)定設(shè)施費(fèi)用和停電風(fēng)險(xiǎn)損失計(jì)入電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合年費(fèi)用中，對(duì)方案進(jìn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性綜合比選。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案提供一種用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，所述方法包括以下步驟步驟1:選定方案i ;步驟2 :分析典型運(yùn)行方式穩(wěn)定性；步驟3 :選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行分析；步驟4 :對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃安全性進(jìn)行評(píng)估。所述步驟I中，針對(duì)可行性、經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)以及電網(wǎng)安全性約束生成電網(wǎng)規(guī)劃方案，并選擇選定方案i。所述步驟2中，通過采取增強(qiáng)設(shè)施對(duì)選定的方案i安全性作進(jìn)一步的分析；所述增強(qiáng)設(shè)施包括電廠動(dòng)力系統(tǒng)模型、發(fā)電機(jī)功率保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)電壓保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)定子過負(fù)荷保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)復(fù)壓過流保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)頻率異常保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制模型、負(fù)荷持續(xù)變化模型、過負(fù)荷自動(dòng)切除線路模型、切除變壓器模型和安全自動(dòng)裝置模型。所述步驟3包括以下步驟
步驟3-1 :選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；除了考慮發(fā)電系統(tǒng)的典型運(yùn)行方式外，在發(fā)電系統(tǒng)狀態(tài)列舉分析中計(jì)及部分非間歇性大電源停運(yùn)的靜態(tài)組合，而非間歇性小機(jī)組的停運(yùn)可忽略；發(fā)電系統(tǒng)某一單元素狀態(tài)概率為
權(quán)利要求
1.一種用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 步驟1:選定方案i ; 步驟2 :分析典型運(yùn)行方式穩(wěn)定性； 步驟3 :選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行分析； 步驟4 :對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃安全性進(jìn)行評(píng)估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，其特征在于所述步驟I中，針對(duì)可行性、經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)以及電網(wǎng)安全性約束生成電網(wǎng)規(guī)劃方案，并選擇選定方案i。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，其特征在于所述步驟2中，通過采取增強(qiáng)設(shè)施對(duì)選定的方案i安全性作進(jìn)一步的分析； 所述增強(qiáng)設(shè)施包括電廠動(dòng)力系統(tǒng)模型、發(fā)電機(jī)功率保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)電壓保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)定子過負(fù)荷保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)復(fù)壓過流保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)頻率異常保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)模型、發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制模型、負(fù)荷持續(xù)變化模型、過負(fù)荷自動(dòng)切除線路模型、切除變壓器模型和安全自動(dòng)裝置模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，其特征在于所述步驟3包括以下步驟 步驟3-1 :選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)； 除了考慮發(fā)電系統(tǒng)的典型運(yùn)行方式外，在發(fā)電系統(tǒng)狀態(tài)列舉分析中計(jì)及部分非間歇性大電源停運(yùn)的靜態(tài)組合，而非間歇性小機(jī)組的停運(yùn)可忽略；發(fā)電系統(tǒng)某一單元素狀態(tài)概率為 71 P{xL, X2,…，Xn) = pfl ql~xl ⑴ 1=1 其中，P(Xl，X2,…，Xn)表示發(fā)電系統(tǒng)某一單元素狀態(tài)概率，Pi表示電源i可投入運(yùn)行的概率，qi表示電源i不可投入運(yùn)行的概率，n表示單元素個(gè)數(shù)，Xi表示電源i的狀態(tài)，其中.(I 電源敗運(yùn)Xi = {( 2 f Io電源i不投運(yùn) 間歇性電源和非間歇性電源出力狀態(tài)形成不同的狀態(tài)組合及相應(yīng)的組合狀態(tài)概率，作為電網(wǎng)故障前的狀態(tài)條件，分別用于電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析； 步驟3-2 :采用蒙特卡羅法隨機(jī)對(duì)選擇的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析； 先對(duì)嚴(yán)重故障進(jìn)行分析，如果嚴(yán)重故障條件下電力系統(tǒng)穩(wěn)定，則同一元件發(fā)生嚴(yán)重程度較小的故障可判為穩(wěn)定而不再枚舉，從而減少計(jì)算量； 所述嚴(yán)重故障包括線路三相短路開關(guān)拒動(dòng)、線路同桿并架異名相短路故障和直流閉鎖故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，其特征在于所述步驟4包括以下步驟步驟4-1 :按不同季節(jié)和不同運(yùn)行方式分別對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃安全性進(jìn)行評(píng)估； 停電經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)RISK表示為 m nI RISK = C^ kt(I Pj (Z fre(i)DNS(0 Cii)) (3) ^=I i=l i^hj 其中，C是停電每kWh對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失;111為時(shí)段數(shù)；ni為第I時(shí)段發(fā)電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)；第h為第I時(shí)段小時(shí)數(shù)與全年8760小時(shí)的比值；p]是第I時(shí)段故障前發(fā)電系統(tǒng)處于第j狀態(tài)的概率Jlj為第I時(shí)段發(fā)電系統(tǒng)第j狀態(tài)下導(dǎo)致停電的電網(wǎng)故障集；fre(i)是電網(wǎng)故障i發(fā)生的頻率；DNS⑴是故障i導(dǎo)致停電所損失的負(fù)荷，Cli是故障i導(dǎo)致停電的時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，其特征在于電力系統(tǒng)安全特性包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定特性和事件綜合特性，所述事件綜合特性包括事件發(fā)生概率特性、事件過程特性和事件后果特性，所述事件過程特性包括電力系統(tǒng)暫態(tài)過渡過程特性、連鎖反應(yīng)過程特性和應(yīng)對(duì)處理特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃的安全性評(píng)估方法，其特征在于電力系統(tǒng)安全性評(píng)估包括電網(wǎng)運(yùn)行安全性評(píng)估和所述電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于間歇性電源高滲透電網(wǎng)規(guī)劃安全性評(píng)估方法，包括以下步驟選定方案i；分析典型運(yùn)行方式穩(wěn)定性；選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行分析；對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃安全性進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明將穩(wěn)定設(shè)施費(fèi)用和停電風(fēng)險(xiǎn)損失計(jì)入電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合年費(fèi)用中，對(duì)方案進(jìn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性綜合比選。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK102999809SQ20121044176
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者楊海濤, 陳西穎, 吳國(guó)旸, 賀慶, 宋新立, 丁劍 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司