一種用于間歇性電源高滲透電網規劃的安全性評估方法技術

本發明專利技術提供一種用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，包括以下步驟：選定方案i；分析典型運行方式穩定性；選擇電力系統運行狀態，并對其進行分析；對電網規劃安全性進行評估。本發明專利技術將穩定設施費用和停電風險損失計入電網規劃方案的綜合年費用中，對方案進行安全性和經濟性綜合比選。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電力系統領域，具體涉及。
技術介紹
間歇性電源裝機容量與電網負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。間歇性電源接入會對電網產生多方面的影響，隨著間歇性電源在電網中滲透率的增大,對電網的影響也相應地增大。從國內外大停電事件發生的過程看，部分大停電事件與電網故障前電源發電能力降低的狀態密切相關。目前國內外針對上述情況的風險評估尚未見形成一套方法。因此北美可靠性協會NERC在一份特別報告中指出，為了適應間歇性電源的高滲透率，用于此類電網規劃設計和運行管理的方法均需改進，電網規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電網的安全穩定性進行評估，使所選的電網規劃方案滿足可靠性水平的要求。另一方面，中國部分地區風能、光伏等能源資源豐富，隨著這些能源的開發利用，這些地區的電網也將逐步發展為間歇性電源高滲透電網。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的不足，本專利技術提供，可將穩定設施費用和停電風險損失計入電網規劃方案的綜合年費用中，對方案進行安全性和經濟性綜合比選。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采取如下技術方案提供一種用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，所述方法包括以下步驟步驟1:選定方案i ;步驟2 :分析典型運行方式穩定性；步驟3 :選擇電力系統運行狀態，并對其進行分析；步驟4 :對電網規劃安全性進行評估。所述步驟I中，針對可行性、經濟性目標以及電網安全性約束生成電網規劃方案，并選擇選定方案i。所述步驟2中，通過采取增強設施對選定的方案i安全性作進一步的分析；所述增強設施包括電廠動力系統模型、發電機功率保護模型、發電機電壓保護模型、發電機失步保護模型、發電機過勵磁保護模型、發電機定子過負荷保護模型、發電機失步保護模型、發電機復壓過流保護模型、發電機頻率異常保護模型、發電機低勵失磁保護模型、發電機自動發電控制模型、負荷持續變化模型、過負荷自動切除線路模型、切除變壓器模型和安全自動裝置模型。所述步驟3包括以下步驟步驟3-1 :選擇電力系統運行狀態；除了考慮發電系統的典型運行方式外，在發電系統狀態列舉分析中計及部分非間歇性大電源停運的靜態組合，而非間歇性小機組的停運可忽略；發電系統某一單元素狀態概率為權利要求1.一種用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，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 :分析典型運行方式穩定性； 步驟3 :選擇電力系統運行狀態，并對其進行分析； 步驟4 :對電網規劃安全性進行評估。2.根據權利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，其特征在于所述步驟I中，針對可行性、經濟性目標以及電網安全性約束生成電網規劃方案，并選擇選定方案i。3.根據權利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，其特征在于所述步驟2中，通過采取增強設施對選定的方案i安全性作進一步的分析； 所述增強設施包括電廠動力系統模型、發電機功率保護模型、發電機電壓保護模型、發電機失步保護模型、發電機過勵磁保護模型、發電機定子過負荷保護模型、發電機失步保護模型、發電機復壓過流保護模型、發電機頻率異常保護模型、發電機低勵失磁保護模型、發電機自動發電控制模型、負荷持續變化模型、過負荷自動切除線路模型、切除變壓器模型和安全自動裝置模型。4.根據權利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，其特征在于所述步驟3包括以下步驟 步驟3-1 :選擇電力系統運行狀態； 除了考慮發電系統的典型運行方式外，在發電系統狀態列舉分析中計及部分非間歇性大電源停運的靜態組合，而非間歇性小機組的停運可忽略；發電系統某一單元素狀態概率為 71 P{xL, X2,…，Xn) = pfl ql~xl ⑴ 1=1 其中，P(Xl，X2,…，Xn)表示發電系統某一單元素狀態概率，Pi表示電源i可投入運行的概率，qi表示電源i不可投入運行的概率，n表示單元素個數，Xi表示電源i的狀態，其中.(I 電源敗運Xi = {( 2 f Io電源i不投運 間歇性電源和非間歇性電源出力狀態形成不同的狀態組合及相應的組合狀態概率，作為電網故障前的狀態條件，分別用于電力系統運行狀態分析； 步驟3-2 :采用蒙特卡羅法隨機對選擇的電力系統運行狀態進行分析； 先對嚴重故障進行分析，如果嚴重故障條件下電力系統穩定，則同一元件發生嚴重程度較小的故障可判為穩定而不再枚舉，從而減少計算量； 所述嚴重故障包括線路三相短路開關拒動、線路同桿并架異名相短路故障和直流閉鎖故障。5.根據權利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，其特征在于所述步驟4包括以下步驟步驟4-1 :按不同季節和不同運行方式分別對電網規劃安全性進行評估； 停電經濟損失風險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對應的經濟損失;111為時段數；ni為第I時段發電系統狀態數；第h為第I時段小時數與全年8760小時的比值；p]是第I時段故障前發電系統處于第j狀態的概率Jlj為第I時段發電系統第j狀態下導致停電的電網故障集；fre(i)是電網故障i發生的頻率；DNS⑴是故障i導致停電所損失的負荷，Cli是故障i導致停電的時間。6.根據權利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，其特征在于電力系統安全特性包括電力系統穩定特性和事件綜合特性，所述事件綜合特性包括事件發生概率特性、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暫態過渡過程特性、連鎖反應過程特性和應對處理特性。7.根據權利要求1所述的用于間歇性電源高滲透電網規劃的安全性評估方法，其特征在于電力系統安全性評估包括電網運行安全性評估和所述電網規劃安全性評估。全文摘要本專利技術提供一種用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，包括以下步驟選定方案i；分析典型運行方式穩定性；選擇電力系統運行狀態，并對其進行分析；對電網規劃安全性進行評估。本專利技術將穩定設施費用和停電風險損失計入電網規劃方案的綜合年費用中，對方案進行安全性和經濟性綜合比選。文檔編號G06Q50/06GK102999809SQ20121044176公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日專利技術者楊海濤, 陳西穎, 吳國旸, 賀慶, 宋新立, 丁劍 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于間歇性電源高滲透電網規劃安全性評估方法，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：分析典型運行方式穩定性；步驟3：選擇電力系統運行狀態，并對其進行分析；步驟4：對電網規劃安全性進行評估。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊海濤，陳西穎，吳國旸，賀慶，宋新立，丁劍，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：