一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法技術方案

本發明專利技術提出的一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法，屬于電力系統分析領域。本方法首先得到全年各個時段所有新能源機組出力大小以及電力網絡各個線路的潮流大小；然后以待分析電力系統內新能源出力為橫坐標，以線路潮流為縱坐標，得到全年各個時段內任意一條線路潮流關于新能源出力的散點圖；并通過數據擬合得到線路潮流關于新能源出力在99％置信度下的上界趨勢線與下界趨勢線及其斜率；通過分析，最終得到新能源出力變化對線路潮流的影響程度，并篩選出對新能源出力變化最敏感的前10％的線路。本發明專利技術通過模擬電力系統實際運行，分析結果更接近于電力系統的實際運行情況。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統分析領域，具體涉及一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法。
技術介紹
電力系統網絡潮流是指電力系統中各個線路的潮流。電力系統網絡潮流對電力系統安全運行有至關重要的意義，一旦某條線路或多條線路潮流大小超過限值，那么電力系統就會出現跳閘、解列等故障，嚴重影響用戶用電，造成大量經濟損失。作為電力系統運行控制人員，必須提前掌握各個節點發電機出力大小變化對網絡潮流可能造成的影響，了解電力系統各個線路潮流對發電機出力變化的敏感度(敏感度指發電機出力變化一個單位時各個線路潮流變化的大小)，篩選出敏感度較大的關鍵線路，以便實時調度時重點監控。傳統的發電機出力變化對電力系統網絡潮流的分析方法主要基于“發電機轉移分布因子(發電機轉移分布因子定義了由于發電機出力變化引起的線路潮流的變化量，其具體計算公式詳見：張伯明等.高等電力網絡分析[M].清華大學出版社,2007.)”的概念。然而，隨著風電、光伏等新能源的裝機比例不斷升高，電力系統面臨著越來越多的不確定性與隨機性問題。在這種情況下，該方法的不足之處至少體現在三個方面：1)難以模擬電力系統實際運行，即無法考慮新能源出力變化時其他電源的響應情況；2)難以考慮新能源的空間出力特性，即只能計算某一地點新能源變化的影響，無法統籌考慮較大區域內不同地點新能源出力的不同特性；3)難以考慮新能源的隨機性，只能針對系統的特定運行方式進行確定性計算；考慮到新能源裝機快速增長的現實以及傳統基于“發電機轉移分布因子”方法的不足，有必要設計一套計算電力系統各個線路潮流對新能源出力變化敏感度方法，簡潔、直觀的分析新能源出力對電力網絡潮流的影響程度，從而提高系統調度人員對網絡安全的把控程度，提高電網運行的安全性。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提出了一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法。該方法綜合考慮了新能源出力變化時其他電源的響應情況，所計算出來的電力系統各個線路潮流對新能源出力變化敏感度更接近于電力系統的實際運行；另外，該方法可以統籌考慮新能源的空間出力特性與時間尺度的隨機性，較好的解決了新能源出力隨機性對電力系統網絡潮流的影響。本專利技術提出的一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)收集待分析電力系統的信息，運行電力系統運行模擬程序，得到全年各個時段所有新能源機組出力大小以及電力網絡各個線路的潮流大小；2)以待分析電力系統內新能源出力為橫坐標，以線路潮流為縱坐標，得到全年各個時段內任意一條線路潮流關于新能源出力的散點圖；3)通過數據擬合得到線路潮流關于新能源出力在99％置信度下的上界趨勢線與下界趨勢線及其斜率；4)根據步驟3)得到的上界趨勢線與下界趨勢線以及兩條線之間所包含的區域，得到新能源接入下線路潮流的波動范圍；5)計算上界趨勢線與下界趨勢線的斜率的算術平均數，得到新能源出力變化對線路潮流的影響程度，并篩選出對新能源出力變化最敏感的前10％的線路；6)新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析完成。本專利技術的特點及有益效果在于：1)本專利技術通過模擬電力系統實際運行，準確把握新能源出力變化時其他電源的響應情況，分析結果更接近于實際情況；2)本專利技術以大區域新能源出力為自變量，統籌考慮新能源出力的空間分布特性；3)本專利技術方法綜合考慮了電力系統的實際運行情況，通過對全年各個時段新能源出力和線路潮流進行“數據擬合”、“趨勢分析”，有效的分析了系統不同工況下新能源出力對電力網絡潮流的“綜合影響效果”，為電力系統調度人員對網絡安全把控提供了一種簡介、有效的分析方法。4)在實際工程中，本專利技術方法在電力系統規劃、電力系統運行方式確定、電力系統靜態安全分析等問題中有潛在的應用價值。附圖說明圖1是本專利技術方法的流程框圖。圖2是本專利技術方法的效果示意圖。具體實施方式本專利技術提出的一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法，下面結合附圖和具體實施例進一步詳細說明如下。本專利技術提出一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法，流程框圖如圖1所示，該方法具體步驟如下：1)收集待分析電力系統的信息，運行電力系統運行模擬程序，得到全年各個時段所有新能源機組出力大小以及電力網絡各個線路的潮流大小；所述待分析電力系統的信息包括：待分析電力系統的線路、機組等信息；收集信息后，建立安全約束下電力系統運行模擬模型并求解(張寧,康重慶,夏清,杜爾順.安全約束下電力系統運行模擬模型快速生成與求解方法[P].北京：CN105226643A,2016-01-06.)。通過運行電力系統運行模擬程序，得到全年各個時段，t＝1,2,...,T，中待分析電力系統中新能源出力Pt，以及各個時段內電力網絡各個線路(集合為待分析系統中所有線路的序號集合)的潮流Fk,t；2)以待分析電力系統內新能源出力為橫坐標(自變量)，以線路潮流為縱坐標(因變量)，得到全年各個時段內任意一條線路潮流關于新能源出力的散點圖；具體步驟如下：2-1)根據步驟1)的結果，得到所有時段的新能源出力-線路潮流序列組合(Pt,Fk,t)，其中t＝1,2,...,T,2-2)以待分析電力系統內新能源出力為橫坐標(自變量)，以線路潮流大小為縱坐標(因變量)，作出全年所有時段內任意一條線路潮流關于新能源出力的散點圖，如圖2所示；圖2中，橫坐標為新能源出力，縱坐標為線路潮流，黑點為線路潮流關于新能源出力的散點。3)通過數據擬合得到線路潮流關于新能源出力在99％置信度下的上界趨勢線與下界趨勢線及其斜率；具體步驟如下：3-1)將新能源出力Pt按照時段t＝1,2,.·.,T的順序排列得到序列{Pi本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)收集待分析電力系統的信息，運行電力系統運行模擬程序，得到全年各個時段所有新能源出力大小以及電力網絡各個線路的潮流大小；2)以待分析電力系統內新能源出力為橫坐標，以線路潮流為縱坐標，得到全年各個時段內任意一條線路潮流關于新能源出力的散點圖；3)通過數據擬合得到線路潮流關于新能源出力在99％置信度下的上界趨勢線與下界趨勢線及其斜率；4)根據步驟3)得到的上界趨勢線與下界趨勢線以及兩條線之間所包含的區域，得到新能源接入下線路潮流的波動范圍；5)計算上界趨勢線與下界趨勢線的斜率的算術平均數，得到新能源出力變化對線路潮流的影響程度，并篩選出對新能源出力變化最敏感的前10％的線路；6)新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析完成。

【技術特征摘要】
1.一種新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)收集待分析電力系統的信息，運行電力系統運行模擬程序，得到全年各個時段所有新能源出力大小以及電力網絡各個線路的潮流大小；2)以待分析電力系統內新能源出力為橫坐標，以線路潮流為縱坐標，得到全年各個時段內任意一條線路潮流關于新能源出力的散點圖；3)通過數據擬合得到線路潮流關于新能源出力在99％置信度下的上界趨勢線與下界趨勢線及其斜率；4)根據步驟3)得到的上界趨勢線與下界趨勢線以及兩條線之間所包含的區域，得到新能源接入下線路潮流的波動范圍；5)計算上界趨勢線與下界趨勢線的斜率的算術平均數，得到新能源出力變化對線路潮流的影響程度，并篩選出對新能源出力變化最敏感的前10％的線路；6)新能源出力對電力系統網絡潮流影響的分析完成。2.如權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：苗淼，田旭，白左霞，馬雪，彭飛，張寧，康重慶，夏清，楊經緯，
申請(專利權)人：國網青海省電力公司，國網青海省電力公司經濟技術研究院，清華大學，
類型：發明
國別省市：青海;63