本發(fā)明涉及領(lǐng)域,更具體的,涉及一種用于主配網(wǎng)模擬調(diào)控的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)生成方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)和市場(chǎng)化改革深化,分布式新能源呈現(xiàn)出“裝機(jī)規(guī)模高速發(fā)展、低壓并網(wǎng)比重提升”的發(fā)展格局,配電網(wǎng)中分布式新能源出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),配電網(wǎng)形態(tài)和運(yùn)行特性迎來(lái)重大變化。當(dāng)前配電網(wǎng)有源化、網(wǎng)絡(luò)化特征日益明顯,源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)日趨頻繁,給調(diào)度運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。
2、現(xiàn)有配調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)提供的功能以實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度為主,調(diào)度方法屬于實(shí)時(shí)調(diào)度和事后調(diào)度分析模式,還沒(méi)有針對(duì)未來(lái)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及其演變趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)估類(lèi)應(yīng)用,調(diào)控人員無(wú)法感知未來(lái)時(shí)段的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢(shì),也無(wú)從知曉未來(lái)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空分布及演化過(guò)程,由于缺乏預(yù)判、預(yù)控的手段,僅憑調(diào)控人員的經(jīng)驗(yàn)難以應(yīng)對(duì)有源配電網(wǎng)高強(qiáng)度復(fù)雜調(diào)控要求,極大約束了有源配電網(wǎng)在風(fēng)險(xiǎn)抵御、新能源就地消納、源網(wǎng)荷儲(chǔ)互補(bǔ)、主配協(xié)同以及保供電等方面的潛能發(fā)揮。
3、代表電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)的趨勢(shì)數(shù)據(jù)構(gòu)建技術(shù)是有源配電網(wǎng)調(diào)控模擬推演的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),目前國(guó)內(nèi)外研究較少。已有的研究只是關(guān)注單個(gè)初始斷面的研究,未考慮電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),無(wú)法支撐電網(wǎng)未來(lái)長(zhǎng)時(shí)段運(yùn)行過(guò)程的模擬。
4、現(xiàn)有的趨勢(shì)數(shù)據(jù)生成類(lèi)似技術(shù)是初始斷面生成技術(shù),該技術(shù)為只是為有源配電網(wǎng)調(diào)控模擬推演應(yīng)用生成一個(gè)初始的電網(wǎng)運(yùn)行斷面,無(wú)表征新型電網(wǎng)運(yùn)行長(zhǎng)過(guò)程的負(fù)荷跟隨曲線、分布式新能源跟隨曲線、火電發(fā)電計(jì)劃曲線、方式變化事件序列等信息,只能支持有源配電網(wǎng)調(diào)控模擬推演應(yīng)用在某個(gè)時(shí)刻點(diǎn)電網(wǎng)斷面上的推演,無(wú)法支撐新能源出力隨機(jī)波動(dòng)、用戶(hù)負(fù)荷峰谷波動(dòng)(如電動(dòng)汽車(chē))、源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)、運(yùn)行方式變化多樣等新型電力系統(tǒng)本質(zhì)運(yùn)行特征的模擬。
5、針對(duì)上述問(wèn)題,亟需一種用于主配網(wǎng)模擬調(diào)控的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)生成方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供一種用于主配網(wǎng)模擬調(diào)控的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)生成方法及系統(tǒng),通過(guò)依次構(gòu)造初始斷面,實(shí)施功率分?jǐn)?,在調(diào)節(jié)輸電線路的負(fù)荷預(yù)測(cè)后模擬新能源和檢修計(jì)劃,從而生成電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上實(shí)施對(duì)預(yù)調(diào)度事件的模擬與電網(wǎng)狀態(tài)的仿真和分析。
2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
3、本發(fā)明第一方面,涉及一種用于主配網(wǎng)模擬調(diào)控的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)生成方法,方法包括以下步驟:采集并提取待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù),狀態(tài)數(shù)據(jù)至少包括利用主配網(wǎng)的真實(shí)運(yùn)行過(guò)程而獲得的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)、發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)、新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和檢修計(jì)劃數(shù)據(jù);將負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)輸入至預(yù)先構(gòu)建的主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭校ㄟ^(guò)實(shí)施潮流運(yùn)算獲得待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù),并利用狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)構(gòu)建待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的初始斷面;解析發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù),并利用初始斷面之間、初始斷面內(nèi)的模型對(duì)象之間的功率比例,實(shí)施對(duì)發(fā)電計(jì)劃的分?jǐn)?;獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線并與主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭械哪P蛯?duì)象實(shí)時(shí)匹配,從而根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線對(duì)母線負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行調(diào)節(jié);利用新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)生成新能源發(fā)電預(yù)測(cè)曲線,并輸入至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭幸苑抡嫱蒲莩龅谝浑娋W(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),利用檢修計(jì)劃數(shù)據(jù)對(duì)主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭心P蛯?duì)象的狀態(tài)進(jìn)行變更,以仿真推演出第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù);在第一電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)或第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)中疊加預(yù)先設(shè)置的調(diào)度序列,以生成基于預(yù)調(diào)度事件的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)。
4、優(yōu)選的,狀態(tài)數(shù)據(jù)至少包括利用主配網(wǎng)的真實(shí)運(yùn)行過(guò)程而獲得的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)、發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)、新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和檢修計(jì)劃數(shù)據(jù),包括:負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括主網(wǎng)母線負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、配網(wǎng)不同電壓等級(jí)下的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、終端主變的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù);聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)包括聯(lián)絡(luò)線上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的注入功率限制;發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)包括燃煤機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)、燃?xì)鈾C(jī)組的發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)、抽水蓄能機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù);新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)包括集中式光伏機(jī)組、集中式風(fēng)電機(jī)組的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù);檢修計(jì)劃數(shù)據(jù)包括檢修設(shè)備、停復(fù)役狀態(tài)、檢修開(kāi)始時(shí)間、檢修結(jié)束時(shí)間。
5、優(yōu)選的,將負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)輸入至預(yù)先構(gòu)建的主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭?,包括:預(yù)先構(gòu)建的主配網(wǎng)拓?fù)淠P褪腔陔娋W(wǎng)一次模型文件、電網(wǎng)二次模型文件、電網(wǎng)限額信息文件獲得的。
6、優(yōu)選的,通過(guò)實(shí)施潮流運(yùn)算獲得所述待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù),并利用狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)構(gòu)建所述待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的初始斷面,包括:將負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)加載至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭幸詫?duì)應(yīng)至模型對(duì)象;通過(guò)潮流計(jì)算逐步調(diào)整模型對(duì)象的設(shè)備狀態(tài),直至潮流計(jì)算校驗(yàn)通過(guò);基于潮流計(jì)算結(jié)果設(shè)置包含設(shè)備、線路的初始斷面和初始斷面約束。
7、優(yōu)選的,解析發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù),并利用初始斷面之間、初始斷面內(nèi)的模型對(duì)象之間的功率比例,實(shí)施對(duì)發(fā)電計(jì)劃的分?jǐn)偅ǎ焊鶕?jù)待模擬時(shí)空范圍,將不同調(diào)度尺度上的發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接,以獲得待模擬發(fā)電曲線;將發(fā)電曲線加載至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭?,?duì)多個(gè)初始斷面中不同設(shè)備、線路的約束量求和,并據(jù)此將發(fā)電計(jì)劃曲線分?jǐn)傊炼鄠€(gè)初始斷面;在每個(gè)初始斷面內(nèi)部,根據(jù)初始斷面中不同設(shè)備、線路的約束關(guān)系將發(fā)電計(jì)劃曲線分?jǐn)傊炼鄠€(gè)設(shè)備和線路。
8、優(yōu)選的,獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線并與主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭械哪P蛯?duì)象實(shí)時(shí)匹配,從而根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線對(duì)母線負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行調(diào)節(jié),包括:根據(jù)待模擬時(shí)空范圍,將不同調(diào)度尺度上的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接,以獲得待模擬的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線、待模擬的母線預(yù)測(cè)曲線;在初始斷面、發(fā)電計(jì)劃的分?jǐn)偨Y(jié)果的控制下,將待模擬的母線預(yù)測(cè)曲線加載至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭?;若任意母線預(yù)測(cè)曲線所對(duì)應(yīng)的模型對(duì)象過(guò)載,則將過(guò)載量在其他負(fù)荷模型中按比例進(jìn)行功率分?jǐn)?,并基于系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)母線對(duì)分?jǐn)偤蟮哪妇€負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行校驗(yàn)。
9、優(yōu)選的,利用新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)生成新能源發(fā)電預(yù)測(cè)曲線,并輸入至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭幸苑抡嫱蒲莩龅谝浑娋W(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),包括:根據(jù)待模擬時(shí)空范圍,將不同調(diào)度尺度上的新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接,以獲得待模擬的系統(tǒng)新能源發(fā)電預(yù)測(cè)曲線;將新能源發(fā)電預(yù)測(cè)曲線加載至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭?,并重新?shí)施潮流計(jì)算以推演出第一電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
10、優(yōu)選的,利用檢修計(jì)劃數(shù)據(jù)對(duì)主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭心P蛯?duì)象的狀態(tài)進(jìn)行變更,以仿真推演出第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),包括:基于檢修計(jì)劃數(shù)據(jù)生成設(shè)備停電操作序列、設(shè)備復(fù)役操作序列,根據(jù)設(shè)備停電操作序列和設(shè)備復(fù)役操作序列對(duì)主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭心P蛯?duì)象的狀態(tài)進(jìn)行變更,并重新實(shí)施潮流計(jì)算以仿真推演出第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)。
11、優(yōu)選的,在第一電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)或第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)中疊加預(yù)先設(shè)置的調(diào)度序列,以生成基于預(yù)調(diào)度事件的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì),包括:預(yù)先設(shè)置的調(diào)度序列為基于主配網(wǎng)模型預(yù)先設(shè)置的預(yù)想故障序列、預(yù)想調(diào)度操作序列、分布式電源發(fā)電出力調(diào)控序列、負(fù)荷調(diào)節(jié)與負(fù)荷控制序列、應(yīng)急調(diào)度處置序列中的一種或多種。
12、本發(fā)明第二方面,涉及一種利用本發(fā)明第一方面中方法的一種用于主配網(wǎng)模擬調(diào)控的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)生成系統(tǒng),系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、斷面創(chuàng)建模塊、功率分?jǐn)偰K、負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊、仿真推演模塊和調(diào)度事件模塊;其中,數(shù)據(jù)采集模塊,用于采集并提取待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù),狀態(tài)數(shù)據(jù)至少包括利用主配網(wǎng)的真實(shí)運(yùn)行過(guò)程而獲得的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)、發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù)、新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和檢修計(jì)劃數(shù)據(jù);斷面創(chuàng)建模塊,用于將負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃數(shù)據(jù)輸入至預(yù)先構(gòu)建的主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭校ㄟ^(guò)實(shí)施潮流運(yùn)算獲得待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù),并利用狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)構(gòu)建待模擬時(shí)空范圍內(nèi)的初始斷面;功率分?jǐn)偰K,用于解析發(fā)電計(jì)劃數(shù)據(jù),并利用初始斷面之間、初始斷面內(nèi)的模型對(duì)象之間的功率比例,實(shí)施對(duì)發(fā)電計(jì)劃的分?jǐn)?;?fù)荷調(diào)節(jié)模塊,用于獲得負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中的母線負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線并與主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭械哪P蛯?duì)象實(shí)時(shí)匹配,從而根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線對(duì)母線負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行調(diào)節(jié);仿真推演模塊,用于利用新能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)生成新能源發(fā)電預(yù)測(cè)曲線,并輸入至主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭幸苑抡嫱蒲莩龅谝浑娋W(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),利用檢修計(jì)劃數(shù)據(jù)對(duì)主配網(wǎng)拓?fù)淠P椭心P蛯?duì)象的狀態(tài)進(jìn)行變更,以仿真推演出第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù);調(diào)度事件模塊,用于在第一電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)或第二電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù)中疊加預(yù)先設(shè)置的調(diào)度序列,以生成基于預(yù)調(diào)度事件的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)。
13、本發(fā)明的有益效果在于,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明中的一種用于主配網(wǎng)模擬調(diào)控的電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)生成方法及系統(tǒng),通過(guò)依次構(gòu)造初始斷面,實(shí)施功率分?jǐn)?,在調(diào)節(jié)輸電線路的負(fù)荷預(yù)測(cè)后模擬新能源和檢修計(jì)劃,從而生成電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上實(shí)施對(duì)預(yù)調(diào)度事件的模擬與電網(wǎng)狀態(tài)的仿真和分析。本發(fā)明通過(guò)模擬仿真方式有效提高了有源配電網(wǎng)在風(fēng)險(xiǎn)抵御、新能源就地消納、源網(wǎng)荷儲(chǔ)互補(bǔ)、主配協(xié)同以及保供電等方面的潛能發(fā)揮,通過(guò)主動(dòng)調(diào)控提升有源配電網(wǎng)多重不確定場(chǎng)景下風(fēng)險(xiǎn)抵御能力,為電網(wǎng)調(diào)控決策提供方向。
14、本發(fā)明的有益效果還包括:
15、1、有源配電網(wǎng)前瞻性的調(diào)控模擬推演,有效利用狀態(tài)估計(jì)、計(jì)劃、預(yù)測(cè)等信息構(gòu)建電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行趨勢(shì)數(shù)據(jù),基于趨勢(shì)數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)未來(lái)運(yùn)行態(tài)勢(shì)進(jìn)行模擬推演與預(yù)先分析,幫助調(diào)度人員盡早預(yù)見(jiàn)未來(lái)風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)主動(dòng)調(diào)控提升有源配電網(wǎng)多重不確定場(chǎng)景下風(fēng)險(xiǎn)抵御能力,輔助調(diào)控人員決策電網(wǎng)運(yùn)行導(dǎo)向。
16、2、利用狀態(tài)估計(jì)、發(fā)電計(jì)劃、檢修計(jì)劃、新能源超短期發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷超短期預(yù)測(cè)等信息,構(gòu)建可模擬電網(wǎng)未來(lái)長(zhǎng)時(shí)段運(yùn)行特性的趨勢(shì)數(shù)據(jù)。