一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法技术

本发明专利技术提供的一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，涉及电力系统优化规划的技术领域，包括根据电力系统的历史数据获取历史的新能源发电数据和配电网负荷数据；对新能源发电数据和负荷数据进行聚类处理，以确定多个新能源出力典型场景；根据所述出力典型场景构建电网新能源承载能力评估多目标优化模型；以电力系统的电网安全运行为约束条件，对多目标优化模型进行计算获取新能源装机容量的帕累托最优值；根据帕累托最优值中新能源装机容量评估新能源承载能力，并获得评估结果

【技术实现步骤摘要】
一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法


[0001]本专利技术涉及电力系统优化规划的
，尤其涉及一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法
。

技术介绍

[0002]目前电网对新能源，如光伏
、
风电的源规模化
、
广泛接入极限及其演化规律尚不清晰
。
新能源机组出力的随机性
、
波动性及不确定性给电网的运行调度带来巨大的压力，不仅给电网调峰调频带来困难，而且也容易造成常规机组功角频繁调整，在电网遭受大扰动后，会加剧功角间的振荡，容易发生功角失稳问题
。
现有关于电网新能源承载能力评估方法的研究，大多数基于系统新能源历史消纳情况，根据未来电网常规电源规模
、
系统负荷水平等因素，采用新能源消纳系数法预测未来电网的新能源消纳水平，进而确定未来电网新能源装机规模，忽略了电力系统实际运行过程中的各种约束条件的问题
。
单一的输电断面暂态稳定
、
静态稳定等约束已经不能全面呈现实际电网安全稳定运行
。
[0003]因此，需要一种技术，以实现基于电网拓扑关系的方法对新能源承载能力进行评估，以能够确定电网新能源承载能力，合理规划新能源的发展规模
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，能够提高新能源最大接入容量确定的合理性，合理评估配电网中新能源的承载能力
。
>[0005]本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，该方法包括：
[0006]根据电力系统的历史数据获取历史的新能源发电数据和配电网负荷数据；同时对新能源发电数据和负荷数据进行聚类处理，以确定多个新能源出力典型场景；
[0007]根据所述出力典型场景构建电网新能源承载能力评估多目标优化模型；
[0008]以电力系统的电网安全运行为约束条件，对多目标优化模型进行计算获取新能源装机容量的帕累托最优值；
[0009]根据帕累托最优值中新能源装机容量评估新能源承载能力，并获得评估结果
。
[0010]可选地，所述新能源承载能力评估指标至少包括：电压越限风险程度
、
新能源发电利用率
、
新能源发电消纳率
、
线路平均负载率和配电网综合网损率
。
[0011]可选地，所述对新能源发电数据和负荷数据进行聚类处理，以确定多个新能源的出力典型场景，包括：
[0012]对新能源发电数据和负荷数据进行归一化处理，得到归一化数据；
[0013]采用
K
‑
means
聚类算法，计算所述归一化数据中各时间点的数据至
K
个聚类中心的欧氏距离；并将多个欧式距离加和，得到总欧氏距离；
[0014]改变
K
个聚类中心的位置，重复计算总欧氏距离，并比较多次计算得到的总欧氏距离，选取多个总欧氏距离中最小值对应的
K
天的数据为聚类数据；
[0015]基于所述聚类数据，计算聚类有效性指标；
[0016]改变
K
值，重复多次计算，得到多次计算得到的聚类有效性指标，选取多个聚类有效性指标中最大值对应的
K
天为
K
个新能源出力典型场景
。
[0017]可选地，所述新能源承载能力的评估结果划分为三个安全等级，包括：安全程度高
、
安全程度中等和安全程度低
。
[0018]可选地，所述电力系统的历史数据包括系统数据
、
设备数据
、
电网运行数据和新能源安全边界数据
。
[0019]可选地，所述电力系统的电网安全运行的约束条件至少包括频率稳定约束
、
静态电压安全约束
、
动态稳定约束和热稳定约束和新能源相关约束
。
[0020]可选地，所述新能源出力典型场景为一个时间周期的新能源发电数据和负荷数据
。
[0021]可选地，根据帕累托最优值中新能源装机容量评估新能源承载能力，具体包括：以新能源装机容量之和的最大值作为电网新能源承载能力的量化表征
。
[0022]本专利技术实施例的第二方面，提供一种移动终端，包括：存储器
、
处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行本专利技术第一方面及第一方面各种可能涉及的所述方法
。
[0023]本专利技术实施例的第三方面，提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本专利技术第一方面及第一方面各种可能涉及的所述方法
。
[0024]有益效果
[0025]本专利技术提供的一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，通过基于电网拓扑关系，并采用聚类方法得到新能源出力典型场景，基于新能源典型场景构建电网新能源承载能力评估多目标优化模型，充分考虑电力系统运行安全性等系统运行约束条件，得到电网新能源装机规模与系统运行安全性的最优解，避免了只追求新能源装机渗透率而忽略系统运行安全性的片面结果，具有更强的工程适用性
。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法的工作流程示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0029]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等
(
如果存在
)
是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在
这里图示或描述的那些以外的顺序实施
。
[0030]应当理解，在本专利技术的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定
。
[0031]应当理解，在本专利技术中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，其特征在于，该方法包括：根据电力系统的历史数据获取历史的新能源发电数据和配电网负荷数据；同时对新能源发电数据和负荷数据进行聚类处理，以确定多个新能源出力典型场景；根据所述出力典型场景构建电网新能源承载能力评估多目标优化模型；以电力系统的电网安全运行为约束条件，对多目标优化模型进行计算获取新能源装机容量的帕累托最优值；根据帕累托最优值中新能源装机容量评估新能源承载能力，并获得评估结果
。2.
根据权利要求1所述的一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，其特征在于，所述新能源承载能力评估指标至少包括：电压越限风险程度
、
新能源发电利用率
、
新能源发电消纳率
、
线路平均负载率和配电网综合网损率
。3.
根据权利要求1所述的一种基于电网拓扑关系的电网新能源承载能力评估方法，其特征在于，所述对新能源发电数据和负荷数据进行聚类处理，以确定多个新能源的出力典型场景，包括：对新能源发电数据和负荷数据进行归一化处理，得到归一化数据；采用
K
‑
means
聚类算法，计算所述归一化数据中各时间点的数据至
K
个聚类中心的欧氏距离；并将多个欧式距离加和，得到总欧氏距离；改变
K
个聚类中心的位置，重复计算总欧氏距离，并比较多次计算得到的总欧氏距离，选取多个总欧氏距离中最小值对应的
K
天的数据为聚类数据；基于所述聚类数据，计算聚类有效性指标；改变
K
值，重复多次计算，得到多次计算得到的聚类有效性指标，选取多个聚类有效性指标中最大值对应的
K
天为
K<...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海安，孔顺飞，龚沁宇，高萍，陈兆骅，柏筱飞，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，
类型：发明
国别省市：