【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计海上风电集群化，特别涉及面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法及系统。
技术介绍
1、海上风电集群化开发面临几方面挑战：一是要在沿海有限的土地资源条件下提升外送电网输电能力，二是新能源渗透率不断提升将导致电网调峰形势越发严峻，三是煤电机组退役潮将使电网动态无功支撑能力和转动惯量不足等问题进一步凸显。
2、对此，现有的研究多是从单一的火电机组灵活性改造或输电网扩展的角度出发，研究如何控制成本并提升新能源消纳能力的问题。在火电厂灵活性改造规划方面，现有方案研究了计及火电机组灵活性改造投资决策与电力系统长期调度决策的混合整数非线性模型以提升风电消纳，但模型中仅考虑了基态运行约束、充裕度约束，缺乏对电力系统故障态约束。在输电网扩展与灵活性协调规划方面，现有方案是统筹系统灵活性与传输能力的火电机组改造与输电网规划多阶段联合决策方法，并考虑了n-1故障态下的安全运行约束，但并未考虑直流闭锁故障引发的系统电压、频率稳定问题。
3、但是，仅从单一角度研究新能源消纳能力，无法完整、全面地控制成本并提升系统的风电消纳能力；并且，由于存在许多故障因素干扰，风电集群系统对大扰动故障的抵御能力也无法得到保证。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法及系统，完整、全面地控制成本并提升系统的风电消纳能力，同时保障系统对大扰动故障的抵御能力。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：>
3、面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，包括如下步骤：
4、s1、以总成本最小为优化目标，建立输电网扩展与火电机组改造协同规划模型，其表达式如下：
5、min:cin+cma+cop+cpb；
6、其中，cin表示输电网扩建与火电机组改造总投资成本，cma表示设备维护成本，cop表示运行成本，cpb表示弃风惩罚成本；
7、s2、创建对应所述输电网扩展与火电机组改造协同规划模型的输入变量的约束条件，所述约束条件包括投建逻辑关系与阶段性投资成本约束、基态运行约束、调峰约束、闭锁故障安全约束以及暂态电压稳压约束；
8、s3、创建用于表征电出力和负荷预测不确定性的混合模糊集，将所述混合模糊集引入所述输电网扩展与火电机组改造协同规划模型，得到最终模型；
9、s4、获取输入变量，结合所述约束条件对所述最终模型进行求解，得到输电网扩展与火电机组改造协同规划结果。
10、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一技术方案为：
11、面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法。
12、本专利技术的有益效果在于：提供面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法及系统，以总成本最小为优化目标，建立输电网扩展与火电机组改造协同规划模型，同时考虑输电网扩展与在役火电机组灵活性改造，实现更加全面完整地控制成本并提升系统的风电消纳能力，引入投建逻辑关系与阶段性投资成本约束、基态运行约束、调峰约束、闭锁故障安全约束以及暂态电压稳压约束，加强系统对大扰动故障的抵御能力，考虑电出力和负荷预测不确定性，使得模型更加精确，统筹风电集群系统的传输能力、调峰能力和抗扰能力。
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1.面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述输电网扩建与火电机组改造总投资成本的表达式：
3.根据权利要求2所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述投建逻辑关系与阶段性投资成本约束的表达式：
4.根据权利要求2所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述基态运行约束包括机组出力约束、特高压直流线路运行建模约束、交流潮流安全约束以及火电机组改造后出力特性建模约束。
5.根据权利要求4所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述交流潮流安全约束包括系统有功和无功功率平衡约束、节点电压幅值约束以及线路的视在功率传输极限约束。
6.根据权利要求4所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述火电机组改造后出力特性建模约束包括在役火电机组灵活性改造后的有功出力约束、爬坡约束以及无功出力限制。
7.根据权利要求2所述的
8.根据权利要求2所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述创建用于表征电出力和负荷预测不确定性的混合模糊集包括：
9.根据权利要求1所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
10.面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9任意一项所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法。
...【技术特征摘要】
1.面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述输电网扩建与火电机组改造总投资成本的表达式：
3.根据权利要求2所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述投建逻辑关系与阶段性投资成本约束的表达式：
4.根据权利要求2所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述基态运行约束包括机组出力约束、特高压直流线路运行建模约束、交流潮流安全约束以及火电机组改造后出力特性建模约束。
5.根据权利要求4所述的面向输电网扩展与火电机组改造的协调规划方法，其特征在于，所述交流潮流安全约束包括系统有功和无功功率平衡约束、节点电压幅值约束以及线路的视在功率传输极限约束。
6.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓步青，叶荣，胡臻达，邹艺超，张敏，郑宇滢，王腾，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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