【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电网最优潮流分析，具体涉及一种区域电网主干通道最优潮流分析方法及系统。
技术介绍
1、大力发展以风电、光伏为代表的新能源发电是我国电力系统实现绿色转型的必由之路。由于能源与负荷呈现“逆向分布”，远距离输电不可避免。随着“西电东送”战略的实施，一批高压交流输电线路(high voltage alternative current,hvac)和高压直流输电线路(high voltage direct current,hvdc)相继投运，形成了交直流互联的大电网格局。尽管新能源发电对改善我国能源结构、减少碳排放发挥着重要作用，然而，新能源发电的随机性、间歇性和波动性导致系统运行状态具有较大的不确定性且复杂多变。因此，亟需分析新能源不确定性对交直流电网运行状态的影响。值得一提的是，popf除了概率属性，其本质是一个非线性非凸确定性最优潮流模型。这正是限制mcs法和点估计法计算效率的根本原因，也是影响解析法精度差的根源。近年来，随着数学领域凸优化理论的发展以及电力领域中对优化结果要求的提高，出现了将原opf问题松弛为凸优化问题再进行求解的方法。然而，对于凸松弛技术来说，一个至关重要的问题是如何保证松弛的精确性。在松弛不精确的情况下，所得到的解没有实际的物理意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种区域电网主干通道最优潮流分析方法及系统，用于解决环网中二阶锥松弛误差难以量化和非凸相角差约束难以计算的技术问题。
2、本
3、一种区域电网主干通道最优潮流分析方法，包括以下步骤：
4、s1、获取柔性交直流混联模型概率最优潮流分析所需的相关信息；
5、s2、基于步骤s1得到的相关信息，对风力发电、光伏发电进行不确定性建模，利用得到的光伏出力概率模型和风电场出力概率模型生成新能源电网概率最优潮流模型所需的风光模拟出力；
6、s3、基于步骤s2得到的风光模拟出力，在潮流分析-运行校验一体化框架下，以最小化总成本为目标，构建新能源电网概率最优潮流模型；
7、s4、对步骤s3得到的新能源电网概率最优潮流模型的非凸部分进行处理，得到易于求解的凸模型；
8、s5、利用步骤s4得到的凸模型求解步骤s3得到的新能源电网概率最优潮流模型，得到风力发电系统、光伏发电系统、火电机组系统的最优出力方案。
9、具体的，步骤s2中，光伏出力概率模型具体为：
10、
11、其中，ppv(it,tt)为辐照强度it与光伏表面温度t对应的光伏输出功率，fpv为光伏发电系统的功率降额系数，rpv为光伏额定出力，istc为标准测试条件下的辐照强度，αp为功率温度系数，tstc为标准测试条件下的光伏表面温度；
12、风电场出力概率模型具体为：
13、
14、其中，pw,i(vt)为风速vt对应的风机出力，rw为风机额定出力，vci、vco与vr分别为风机的切入风速、切出风速与额定风速，vt为时段t的风速。
15、具体的，步骤s3中，新能源电网概率最优潮流模型的目标函数为：
16、min c＝c1+c2+c3+c4
17、其中，c1为火电机组发电成本，c2为碳交易成本，c3为弃风成本，c4为弃光成本。
18、进一步的，新能源电网概率最优潮流模型的约束条件包括交流网络约束、直流网络约束、交直流换流站约束以及能源机组约束。
19、更进一步的，交流网络约束具体为：
20、输电网支路潮流约束：
21、pij＝-gijvi2+gijvivjcosθij+bijvivjsinθij
22、qij＝bijvi2-bijvivjcosθij+gijvivjsinθij
23、电压相角差约束：
24、
25、网络中环角约束：
26、
27、节点功率平衡约束：
28、
29、
30、电压电流方程约束：
31、vj2＝vi2+(rij2+xij2)iij2-2(rijpij+xijqij)
32、pij2+qij2＝vi2iij2
33、潮流安全约束：
34、
35、vi,min≤vi≤vi,max
36、-π≤θij≤π
37、其中，n为所有节点的集合，变量pij、qij分别为支路(i,j)的有功和无功功率；变量vi为节点i的电压幅值，变量θij为节点i的电压相角，参数gij、bij分别为支路(i,j)的电导与电纳，iij为流过支路(i,j)的电流，rij和xij分别为支路(i,j)的电阻和电抗；a(j)为以j为尾节点的所有首节点，b(j)为以j为首节点的尾节点集合，变量和分别为发电机组注入节点j的有功功率和无功功率。参数和分别为节点j的有功功率和无功负荷功率，为支路(i,j)所能承载的视在功率上限，参数vi,min和vi,max分别是节点i电压幅值的下限和上限，参数-π和π分别是节点i电压相角的下限和上限。
38、更进一步的，直流网络约束：
39、
40、其中，是直流系统的节点交换功率，为发电机组注入直流系统节点i的有功功率，vdc,i为直流系统节点i的电压幅值，为直流系统支路(i,j)的电抗，是直流系统节点i的有功功率损耗，rdc,ij为直流系统支路(i,j)的电抗。
41、更进一步的，交直流换流站约束：
42、
43、
44、其中，vd、id分别为直流系统的节点电压和电流；va、ia分别为对应交流节点的电压和电流；na为换流器的桥数；xc为换流器的换相电抗；ka为换流器变压器的变比；θd为直流节点换流器的熄弧；为直流节点换流器的功率因数角；kr为换相效应引入的系数。
45、更进一步的，能源机组约束具体为：
46、火电机组出力约束：
47、pig,min≤pig≤pig,max
48、火电机组爬坡约束：
49、
50、风电场出力约束：
51、piw,min≤piw≤piw,max
52、光伏电站出力约束：
53、piv,min≤piv≤piv,max
54、其中，pig是火电机组在节点i的有功出力大小；pig,min、pig,max分别是节点i的有功出力上下限限制，pig是火电机组在节点i的有功出力大小；rug、-rdg分别是火电机组在节点i的向上爬坡和向下爬坡限制，pig是风电场在节点i的有功出力大小；piw,min、piw,max分别是节点i的风电场出力最大与最小限制，pig是风电场在节点i的有功出力大小；piw,min、piw,max分别是节点i的风电场出力最大与最小限制。...
【技术保护点】
1.一种区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，步骤S2中，光伏出力概率模型具体为：
3.根据权利要求1所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，步骤S3中，新能源电网概率最优潮流模型的目标函数为：
4.根据权利要求3所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，新能源电网概率最优潮流模型的约束条件包括交流网络约束、直流网络约束、交直流换流站约束以及能源机组约束。
5.根据权利要求4所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，交流网络约束具体为：
6.根据权利要求4所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，直流网络约束：
7.根据权利要求4所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，交直流换流站约束：
8.根据权利要求4所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，能源机组约束具体为：
9.根据权利要求1所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特
10.一种区域电网主干通道最优潮流分析系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，步骤s2中，光伏出力概率模型具体为：
3.根据权利要求1所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，步骤s3中，新能源电网概率最优潮流模型的目标函数为：
4.根据权利要求3所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，新能源电网概率最优潮流模型的约束条件包括交流网络约束、直流网络约束、交直流换流站约束以及能源机组约束。
5.根据权利要求4所述的区域电网主干通道最优潮流分析方法，其特征在于，交...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪莹，王炜，王聪，崔伟，张文朝，温宝红，
申请(专利权)人：国家电网有限公司西北分部，
类型：发明
国别省市：
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