基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制方法及系统，包括：获取新能源集群中各新能源场站的运行参数；将所述各新能源场站的运行参数带入预先构建的优化调度模型，结合短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系得到新能源集群的有功出力；基于所述新能源集群的有功出力进行新能源集群优化调度；其中，所述优化调度模型是基于以新能源集群输出有功功率最大为目标构建目标函数，以新能源多场站短路比、有功输出限值为约束条件构建的。本发明专利技术通过短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系对优化调度模型进行求解，得到最优解，考虑不同并网点接入的新能源场站的发电运行能力和电网强度，有利于新能源持续开发。有利于新能源持续开发。有利于新能源持续开发。

【技术实现步骤摘要】
基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及新能源发电
，具体涉及基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]新能源接入规模逐渐增加，电网强度逐渐变弱，以新能源为主体电源的弱电网是新能源发展的必然趋势。
[0003]部分地区出现在新能源集群开发区域，新能源发电远离负荷中心和常规电源布点，接入电网末端，本地无负荷就地消纳，无常规电源支撑，新能源发电经交直流通道外送。随着新能源装机量进一步增加，新能源接入送端弱电网特征愈加明显，并成为新能源运行的常态化场景。
[0004]在新能源集群规模不断增长的情况下，电网短路容量、新能源设备运行短路比下降，新能源设备间以及设备与电网的耦合加剧，电网安全稳定运行风险增加，例如直流送端新能源暂态过电压问题、特高压交流送端的风电、光伏集群暂态过电压问题和非工频振荡问题，上述稳定问题与电网强度、新能源运行特性紧密相关。
[0005]目前，针对上述问题往往根据局部电网运行方式聚合模型计算得到新能源限电功率，考虑与稳定性强相关机组的出力约束，采取统一限新能源出力的方式解决，尚未考虑不同并网点接入新能源发电运行能力和电网强度指标差异，计算结果较为保守，造成资源浪费，不利于新能源持续开发。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术采取统一限新能源出力的方式解决，尚未考虑不同并网点接入新能源发电运行能力和电网强度指标差异，计算结果较为保守，造成资源浪费，不利于新能源持续开发的问题，本专利技术提出了基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制方法，包括：
[0007]获取新能源集群中各新能源场站的运行参数；
[0008]将所述各新能源场站的运行参数带入预先构建的优化调度模型，结合短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系得到新能源集群的有功出力；
[0009]基于所述新能源集群的有功出力进行新能源集群优化调度；
[0010]其中，所述优化调度模型是基于以新能源集群输出有功功率最大为目标构建目标函数，以新能源多场站短路比、有功输出限值为约束条件构建的。
[0011]可选的，所述优化调度模型的构建包括：
[0012]以新能源集群输出有功功率最大为目标构建目标函数；
[0013]为所述目标函数设置新能源多场站短路比约束和有功输出限制约束；
[0014]由所述目标函数、所述新能源多场站短路比约束和所述有功输出限制约束构建优化调度模型。
[0015]可选的，所述目标函数如下式所示：
[0016][0017]式中，P
i
为新能源场站i的有功功率，n为新能源集群的场站个数，i为新能源场站的编号。
[0018]可选的，所述新能源多场站短路比约束如下式所示：
[0019]MRSCR
i
≥CSCR
i
；
[0020]式中，MRSCR
i
为新能源场站i的多场站短路比；CSCR
i
为新能源场站i的极限短路比。
[0021]可选的，所述将所述各新能源场站的运行参数带入预先构建的优化调度模型，结合短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系得到新能源集群的有功出力，包括：
[0022]基于所述新能源集群预测最大有功功率结合多场站短路比计算式计算每个新能源场站的多场站短路比；
[0023]判断每个新能源场站的多场站短路比是否均满足新能源多场站短路比约束，
[0024]当每个新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束，则当前新能源集群的有功出力为最优解；
[0025]当存在新能源场站的多场站短路比不满足新能源多场站短路比约束，则通过降低新能源场站的有功功率的方式满足新能源多场站短路比约束，并将所有新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束时新能源集群的有功出力为最优解。
[0026]可选的，所述通过降低新能源场站的有功功率的方式满足新能源多场站短路比约束，包括：
[0027]将不满足新能源多场站短路比约束的新能源场站的多场站短路比按照从小到大顺序排列，以多场站短路比的新能源场站开始，判断所述新能源场站的多场站短路比是否不小于所述新能源场站的极限短路比；
[0028]当不小于时，则无需调整所述新能源场站的有功功率；
[0029]当小于时，则降低所述新能源场站的有功功率，重新计算所述新能源场站的多场站短路比，直至所述新能源场站的多场站短路比不小于所述新能源场站的极限短路比。
[0030]可选的，所述多场站短路比计算式如下式所示：
[0031][0032]式中，MRSCR
i
为新能源场站i的多场站短路比；S
ki
为新能源场站i的接入点短路容量；P
j
和Q
j
分别为新能源场站j的有功功率和无功功率，j为复数计算符号；为新能源场站i接入电网的自阻抗，为新能源场站j与新能源场站i之间的互阻抗；n为新能源集群的场站各数；i为新能源场站编号。
[0033]再一方面，本申请还提供了基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制系统，包括：
[0034]参数获取模块，用于获取新能源集群中各新能源场站的运行参数；
[0035]功率计算模块，用于将所述各新能源场站的运行参数带入预先构建的优化调度模型，结合短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系得到新能源集群的有功出力；
[0036]优化调度模块，用于基于所述新能源集群的有功出力进行新能源集群优化调度；
[0037]其中，所述优化调度模型是基于以新能源集群输出有功功率最大为目标构建目标函数，以新能源多场站短路比、有功输出限值为约束条件构建的。
[0038]可选的，所述功率计算模块，包括：
[0039]短路比计算子模块，用于基于所述新能源集群预测最大有功功率结合多场站短路比计算式计算每个新能源场站的多场站短路比；
[0040]判断子模块，用于判断每个新能源场站的多场站短路比是否均满足新能源多场站短路比约束，当每个新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束，则当前新能源集群的有功出力为最优解；
[0041]调整子模块，用于当存在新能源场站的多场站短路比不满足新能源多场站短路比约束，则通过降低新能源场站的有功功率的方式满足新能源多场站短路比约束，并将所有新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束时新能源集群的有功出力为最优解。
[0042]可选的，所述调整子模块具体用于：
[0043]将不满足新能源多场站短路比约束的新能源场站的多场站短路比按照从小到大顺序排列，以多场站短路比的新能源场站开始，判断所述新能源场站的多场站短路比是否不小于所述新能源场站的极限短路比；
[0044]当不小于时，则无需调整所述新能源场站的有功功率；
[0045]当小于时，则不降低所述新能源场站的有功功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多场站短路比的新能源集群优化调度控制方法，其特征在于，包括：获取新能源集群中各新能源场站的运行参数；将所述各新能源场站的运行参数带入预先构建的优化调度模型，结合短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系得到新能源集群的有功出力；基于所述新能源集群的有功出力进行新能源集群优化调度；其中，所述优化调度模型是基于以新能源集群输出有功功率最大为目标构建目标函数，以新能源多场站短路比、有功输出限值为约束条件构建的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化调度模型的构建包括：以新能源集群输出有功功率最大为目标构建目标函数；为所述目标函数设置新能源多场站短路比约束和有功输出限制约束；由所述目标函数、所述新能源多场站短路比约束和所述有功输出限制约束构建优化调度模型。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数如下式所示：式中，P
i
为新能源场站i的有功功率，n为新能源集群的场站个数，i为新能源场站的编号。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述新能源多场站短路比约束如下式所示：MRSCR
i
≥CSCR
i
；式中，MRSCR
i
为新能源场站i的多场站短路比；CSCR
i
为新能源场站i的极限短路比。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各新能源场站的运行参数带入预先构建的优化调度模型，结合短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系得到新能源集群的有功出力，包括：基于所述新能源集群预测最大有功功率结合多场站短路比计算式计算每个新能源场站的多场站短路比；判断每个新能源场站的多场站短路比是否均满足新能源多场站短路比约束，当每个新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束，则当前新能源集群的有功出力为最优解；当存在新能源场站的多场站短路比不满足新能源多场站短路比约束，则通过降低新能源场站的有功功率的方式满足新能源多场站短路比约束，并将所有新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束时新能源集群的有功出力为最优解。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过降低新能源场站的有功功率的方式满足新能源多场站短路比约束，包括：将不满足新能源多场站短路比约束的新能源场站的多场站短路比按照从小到大顺序排列，以最小的多场站短路比的新能源场站开始；根据短路比与新能源场站有功输出的灵敏度关系式计算与其它新能源场站的有功功率的灵敏度，并按照从大到小的顺序排列；按照灵敏度排序根据有功功率约束条件调整所述灵敏度对应的新能源场站的有功功率值，每调整一个新能源场站的有功功率值，则需重新计算所述新能源场站的多场站短路
比；判断所述多场站短路比是否满足新能源多场站短路比约束，直至所有新能源场站的多场站短路比均满足新能源多场站短路比约束。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照灵敏度排序根据有功功率约束条件调整所述灵敏度对应的新能源场站的有功功率值，包括：按照新能源场站的有功功率灵敏度从大到小的顺序，在所述有功功率约束条件范围内降低新能源场站的有功功率值。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多场站短路比计算式如下式所示：式中，MRSCR
i
为新能源场站i的多场站短路比；S
ki
为新能源场站i的接入点短路容量；P
j
和Q
j
分别为新能源场站j的有功功率和无功功率，j为复数计算符号；为新能源场站i接入电网的自阻抗，为新能源场站...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明节，许涛，贺静波，张怡，朱凌志，曲立楠，张红颖，吴福保，陈春萌，卢国强，孙谊媊，李渝，王衡，郭建峰，亢朋朋，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：