一种风电并网方案决策方法技术

本发明专利技术公开了一种风电并网方案决策方法，它包括：步骤1、确定经济性指标；步骤2、确定电网可靠性指标；步骤3、确定电网风险指标；步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；步骤5、确定电网的安全指标；步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案；本发明专利技术解决了现有技术由于指标体系不完善，使得经济性评价结果不全面；以及随着大规模风电的并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致现有技术选择的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行等问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，它包括：步骤1、确定经济性指标；步骤2、确定电网可靠性指标；步骤3、确定电网风险指标；步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；步骤5、确定电网的安全指标；步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案；本专利技术解决了现有技术由于指标体系不完善，使得经济性评价结果不全面；以及随着大规模风电的并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致现有技术选择的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行等问题。【专利说明】-种风电并网方案决策方法
本专利技术属于电网规划设计
，尤其涉及。
技术介绍
目前全球风电发展迅猛，截至2012年底，全球累计风电装机容量达到了 282. 5GW。 我国风能资源丰富，分布广泛，主要集中于东北、华北、西北和沿海地区。截至2013年底，我 国累计装机容量达到9141万千瓦，累计并网装机容量已达到7758万千瓦；由于风电的随 机性和间歇性，大规模风电并网对并网点周围的电能质量、稳定性、输送通道潮流、周围机 组控制、区域电网运行都产生了不同程度的影响；选择合理的风电并网方案是电力系统规 划过程中的一项重要组成部分，合理的风电并网方案既能够保证电力系统安全可靠运行， 又能够获得最大的经济效益和社会效益；目前对于不同的风电并网方案的决策选择大多采 用建立指标体系的方法进行评价，从可靠性、经济性、系统稳态和暂态稳定性等方面选取指 标，对方案进行评价；现有的经济性评价并未考虑到风电场和电网的边界成本，使得经济性 评价结果不全面。并且随着大规模风电的并网，电压问题是最突出的问题之一，现有的评价 指标未考虑到风电并网后，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情况，导致选出的并网 方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：提供，以解决现有技术 确定风电并网方案采用建立指标体系的方法进行评价，由于指标体系不完善，使得经济性 评价结果不全面；以及随着大规模风电的并网，由于其随机性和间歇性引起的电压波动情 况，导致现有技术选择的并网方案未能考虑电网的电压波动问题，影响电网安全可靠运行 等问题。 本专利技术技术方案： ，它包括下述步骤： 步骤1、确定经济性指标，经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标， 其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的 效益和电网效益； 步骤2、确定电网可靠性指标，电网可靠性指标包括电力不足时间概率L0LP，缺电时间 期望L0LE，电量不足期望EENS ; 步骤3、确定电网风险指标，它包括稳态风险指标和暂态风险指标，稳态风险指标包含 失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频 率偏移风险； 步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电 压保持指数、系统电压保持指数； 步骤5、确定电网的安全指标，所述电网的安全指标包括500kV主变N-1校验通过率、 220kV主变N-1校验通过率、500kV线路N-1校验通过率和220kV线路N-1校验通过率； 步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值； 步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案。 步骤1所述风电场的成本为 【权利要求】1. ，它包括下述步骤： 步骤1、确定经济性指标，经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标， 其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的 效益和电网效益； 步骤2、确定电网可靠性指标，电网可靠性指标包括电力不足时间概率LOLP，缺电时间 期望LOLE，电量不足期望EENS ; 步骤3、确定电网风险指标，它包括稳态风险指标和暂态风险指标，稳态风险指标包含 失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频 率偏移风险； 步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电 压保持指数、系统电压保持指数； 步骤5、确定电网的安全指标，所述电网的安全指标包括500kV主变N-1校验通过率、 220kV主变N-1校验通过率、500kV线路N-1校验通过率和220kV线路N-1校验通过率； 步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值； 步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤1所述风电 场的成本为式中为风电场折合每年的初始建设成本，G为风电场建设单位建设成本，单 位Yuan/kW，为风电场装机容量，i表示银行利率表示风电场的寿命年限，为等效年值系数，为风电场运行成本，为风电场投 产后单位运行成本，单位Yuan/kWh, 为风电场实际上网电量； 步骤1所述电网的成本为Cgrid，表达式表示为：式中：C是电网公司购电成本，是新增线路和新增变电站间隔建设费用，心7_是 调压成本，是新增网损成本是备用成本，是调峰成本；其中：式中：.是第7条线路的一次性建设费用，7；是第7条线路的寿命年数，i是银行 利率，是第《个变电站间隔的建设费用；式中·表示第A个调压设备的安装调试成本，Γ::表示第A个调压设备的运行年 限；式中表示平均负荷水平，4:表示风电接入后电网网损率，L表示风电接入前 电网网损率，/7表示用户侧电价；式中：为风电总装机容量：为风电出力预测误差，J 一年中负荷高峰时段 小时数为单位备用成本；式中：表示调峰系数，表示常规机组装机容量表示常规机组实际年发电 量；步骤1所述的风电场的效益为式中为风电场收益，久分别为风电场上网电价与国家新能源补贴； 步骤1中所述的电网效益为：式中为电网公司由于接纳风电引起的收益，P为用户侧售电价格，A为政府向电 网公司提供系能源补贴，为实际的上网电量。3. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤2所述 的电力不足时间概率LOLP的计算公式为：式中：N为系统随机 状态的数目；FLOLP为与LOLP对应的试验函数；所述的缺电时间期望LOLE计算公式 为：1式中：T为研究期间的总时长；电量不足期望EENS计算公式为：|式中：C(Xi)为随机状态Xi下负荷削减量。4. 根据权利要求1所述的，其特征在于：步骤3所述的失 负荷风险表达式为：式中，(&)表示第J个故障状态发生的概率;KA.，4.)表示在状态J的条件下，母线 i失去负荷的严重程度； 所述的过负荷风险表达式为式中，/^(4.)表示第J'个故障状态发生的概率，4.)表示在状态j'的条件下，支路 i过负荷的严重程度； 所述的电压越限用表达式表示为：式中，产吣）表示第J'个故障状态发生的概率，5^吣，0表示在状态j'的条件下，母线 i电压越限的严重程度； 所述的功角失稳风险表达式表示为：式中表示第J'个故障状态发生的概率;表示在状态j'的条件下，发 电机i功角失稳的严重程度； 所述的电压失稳风险表达式表示为：式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电并网方案决策方法，它包括下述步骤：步骤1、确定经济性指标，经济性指标包括风电场和电网的总成本指标和总效益指标，其中风电场和电网的总成本指标包括风电场的成本和电网成本，总效益指标包括风电场的效益和电网效益；步骤2、确定电网可靠性指标，电网可靠性指标包括电力不足时间概率LOLP，缺电时间期望LOLE，电量不足期望EENS；步骤3、确定电网风险指标，它包括稳态风险指标和暂态风险指标，稳态风险指标包含失负荷风险、过负荷风险和电压越限；暂态风险指标包含功角失稳风险、电压失稳风险和频率偏移风险；步骤4、确定电压波动评价指标，它包括母线电压分布指数、系统电压分布指数、母线电压保持指数、系统电压保持指数；步骤5、确定电网的安全指标，所述电网的安全指标包括500kV主变N‑1校验通过率、220kV主变N‑1校验通过率、500kV线路N‑1校验通过率和220kV线路N‑1校验通过率；步骤6、通过层次分析法计算各个指标的权重值；步骤7、最终计算出综合评估值，选择最大综合评估值的方案为风电并网方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林呈辉，刘文霞，顾威，徐晓波，肖永，李鹤，陈建国，凌云頔，文贤馗，陈启，徐梅梅，徐玉韬，范强，
申请(专利权)人：贵州电力试验研究院，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52