计及风光出力相关性的新能源集中外送运行特性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种计及风光出力相关性的新能源集中外送运行特性评估方法，包括提出表征风光出力相关性、用于电网特性分析的风光多种典型出力方式；计及风光出力相关性，仿真计算风光出力方式对能源基地外送通道的输电极限的影响，分析送电极限的受限故障以及失稳模式；从多侧面校核风光出力典型方式下330kV或750kV交流网架安全性，并给出强化网架结构以及优化风光出力方式的措施；计及风光出力相关性，仿真计算风光多种出力方式下电网无功电压的波动，提出适应风光出力波动的无功电压控制原则；计及风光荷相关性得到参与调峰的风电置信容量并计算了系统调峰能力。本发明专利技术适用于我国新能源基地且具有准确度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括提出表征风光出力相关性、用于电网特性分析的风光多种典型出力方式；计及风光出力相关性，仿真计算风光出力方式对能源基地外送通道的输电极限的影响，分析送电极限的受限故障以及失稳模式；从多侧面校核风光出力典型方式下330kV或750kV交流网架安全性，并给出强化网架结构以及优化风光出力方式的措施；计及风光出力相关性，仿真计算风光多种出力方式下电网无功电压的波动，提出适应风光出力波动的无功电压控制原则；计及风光荷相关性得到参与调峰的风电置信容量并计算了系统调峰能力。本专利技术适用于我国新能源基地且具有准确度高的优点。【专利说明】
本专利技术涉及风光发电领域，具体地，涉及一种计及风光出力相关性的大型新能源 基地集中外送运行特性评估方法。
技术介绍
合理描述风电等随机、间歇性电源的出力变化规律，对电力系统应对风电随机变 化问题具有重要意义，其中，新能源场群的出力相关性受到关注。已有的出力相关性研究 主要集中于风电预测、风电可靠性评估和概率潮流算法等方面。《黎静华，文劲宇，程时杰 等.考虑多风电场出力Copula相关关系的场景生成方法.中国电机工程学报》中针对具有 相关性的多个风电场出力场景难以生成的问题，提出一种基于连接（Copula)函数的场景 方法，避免了构造多风电场出力联合概率分布难题，能表征风电场间的相关规律，实现多风 电场出力场景模拟，并基于含多风电场的IEEE30节点典型系统的最优潮流算例说明了合 理刻画风电场出力场景对电力系统应对风电随机变化的重要性；《蔡德福，陈金富，石东源 等.风速相关性对配电网运行特性的影响.电网技术》中基于蒙特卡洛概率潮流和机会约 束规划研究了风速相关性对配电网运行特性和风电最大装机容量的影响，提出考虑风速相 关性可更合理地用于指导含风电配电网的规划与运行。 现有技术不足，具体如下： 1)理论模型用于现场实际的适应性不足：已有的新能源出力相关性模型更多是 基于概率理论提出的理想模型以及算法，这需要大量的统计数据作为支撑，而现场实际数 据量不足或数据准确度较差限制了理论模型的应用，得到的结果甚至会出现较大偏差。 2)反映新能源出力相关性的概率理论模型用于电网特性分析得到的计算结果物 理解释性较差，指导生产实际存在一定局限。 3)还未见计及新能源出力相关性的电网运行特性完整评估体系，更多只是涉及电 网安全、无功电压、调峰以及电网规划的某一方面，缺乏用于我国千万千瓦级风光新能源基 地高压交直流外送典型场景的相关成果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种计及风光出力相关性的新能源集中 外送运行特性评估方法，具有适用于我国新能源基地且准确度高的优点。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是： -种，其特征在于，包 括以下步骤： 步骤一、提出表征风光出力相关性、用于电网特性分析的风光多种典型出力方 式； 步骤二、计及风光出力相关性，仿真计算风光出力方式对能源基地外送通道的输 电极限的影响，分析送电极限的受限故障以及失稳模式；从多侧面校核风光出力典型方式 下330kV或750kV交流网架安全性，并给出强化网架结构以及优化风光出力方式的措施； 步骤三、计及风光出力相关性，仿真计算风光多种出力方式下电网无功电压的波 动，提出适应风光出力波动的无功电压控制原则； 步骤四、计及风光荷相关性得到参与调峰的风电置信容量并计算了系统调峰能 力。 根据本专利技术的优选实施例，步骤一具体为：基于电网调度累计的大量风光实际出 力数据，考虑风光出力相关性，从如下几个方面量化用于电网特性分析的风光出力特征： 101、风电出力同时率为0.6,即95%的概率风电出力低于风电装机容量的0.6 倍； 102、光伏电站出力同时率为0· 8,即95%的概率光伏电站出力低于光伏装机容量 的〇. 8倍； 103、统计风电、光伏电站出力的历史数据以及考虑风电和光伏并网要求，得到风 电有功出力分钟级的变化速率为〇. 1，光伏有功出力分钟级的变化速率为〇. 3 ; 104、考虑风光相关性，提出用于新能源输电通道送电极限计算及网架校核的风光 典型出力方式； 105、考虑风光相关性，提出用于无功电压分析的风光典型出力方式； 106、考虑风光荷相关性，鉴于光伏出力夜间为0,用于调峰计算的光伏置信容量为 0,考虑基地风电容量的增加，以及分布位置的多区域分散性，计算用于系统调峰的风电置 信容量。 根据本专利技术的优选实施例，步骤二中，从多侧面校核风光出力典型方式下330kV、 750kV交流网架安全性中，多侧面包括功角稳定、热稳定以及电压稳定。 本专利技术的技术方案具有以下有益效果： 本专利技术的技术方案，提出表征风光出力相关性的量化指标，计及风光相关性指标， 构造了风光出力典型方式；基于此，计算了大规模风光新能源基地外送的输电极限；评估 了风光出力变化多种形态对电网无功电压波动的影响，提出了适应出力变化的无功电压控 制策略；计算了考虑风/光/荷相关性的系统调峰能力以及相应的风电接纳能力，从而达到 了适用于我国新能源基地且准确度高的目的。 下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例所述的计及风光出力相关性的新能源集中外送运行特性评 估方法流程图； 图2为风光出力方式3临界稳定方式下，各地区风光出力大小、网架潮流分布示意 图； 图3为计及敦煌和桥湾风电出力相关性的无功电压波动示意图； 图4为计及敦煌和玉门光伏出力相关性的无功电压波动示意图； 图5为计及风电、光伏出力相关性的无功电压波动示意图； 图6为计及风/光/荷相关性的风电接纳能力示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 如图1所示，一种，其 特包括以下步骤： 步骤一、提出表征风光出力相关性、用于电网特性分析的风光多种典型出力方 式； 步骤二、计及风光出力相关性，仿真计算风光出力方式对能源基地外送通道的输 电极限的影响，分析送电极限的受限故障以及失稳模式；从多侧面校核风光出力典型方式 下330kV或750kV交流网架安全性，并给出强化网架结构以及优化风光出力方式的措施； 步骤三、计及风光出力相关性，仿真计算风光多种出力方式下电网无功电压的波 动，提出适应风光出力波动的无功电压控制原则； 步骤四、计及风光荷相关性得到参与调峰的风电置信容量并计算了系统调峰能 力。 步骤一具体为：基于电网调度累计的大量风光实际出力数据，考虑风光出力相关 性，从如下几个方面量化用于电网特性分析的风光出力特征： 101、风电出力同时率为0.6,即95%的概率风电出力低于风电装机容量的0.6 倍； 102、光伏电站出力同时率为0· 8,即95%的概率光伏电站出力低于光伏装机容量 的〇. 8倍； 103、统计风电、光伏电站出力的历史数据以及考虑风电和光伏并网要求，得到风 电有功出力分钟级的变化速率为〇. 1，光伏有功出力分钟级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计及风光出力相关性的新能源集中外送运行特性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、提出表征风光出力相关性、用于电网特性分析的风光多种典型出力方式；步骤二、计及风光出力相关性，仿真计算风光出力方式对能源基地外送通道的输电极限的影响，分析送电极限的受限故障以及失稳模式；从多侧面校核风光出力典型方式下330kV或750kV交流网架安全性，并给出强化网架结构以及优化风光出力方式的措施；步骤三、计及风光出力相关性，仿真计算风光多种出力方式下电网无功电压的波动，提出适应风光出力波动的无功电压控制原则；步骤四、计及风光荷相关性得到参与调峰的风电置信容量并计算了系统调峰能力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范雪峰，张中丹，杨德洲，徐敏，杨洁，张军，夏懿，杨晶，宋汶秦，杨昌海，贾春蓉，陈得治，郑超，方攀宇，任杰，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司经济技术研究院，中国电力科学研究院，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11