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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统,尤其涉及一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法及系统。
技术介绍
1、随着海量可再生能源与电力电子化设备大规模并网、特高压交直流混联运行、电力大规模跨区输送、新型负荷占比不断攀升,新型电力系统的运行特征发生了深刻且复杂的变化。其源荷高随机性和强不确定性为电力系统规划决策和在线安全稳定带来巨大挑战。极端故障下局部扰动演变为连锁故障、系统性失稳风险显著增大。应对这样的挑战,现有电网规划、运行、控制决策体系和方法存在诸多局限,具体表现在:(1)现有运行控制决策多基于离线仿真分析加经验判断,虽然考虑了多种场景,但难以应对高占比新能源大范围波动带来的诸多可能性、交直流混联运行等多变性运行特征,无法覆盖所有运行方式场景,以有效应对电网极端工况。(2)电网运行与管理数据来源于不同业务系统,仍存在冗余和质量问题,难以有效提取典型和异常运行方式并深度挖掘其潜在机理。受限于大电网仿真分析速度和建模精度,传统方法难以从海量运行数据与仿真推演结果中形成最优控制决策。(3)区域能源管理系统通常缺乏对历史经验的深度挖掘、有效积累和运用;在决策层面,缺乏对负荷弹性的有效利用,传统算法多依赖于精准模型,灵活性差,难以支撑未来海量可调节资源的信息管理和调控。此外,交直流混联电网关键输电走廊受安全稳定性制约,送电能力严重受限。
2、以江苏电网为例,随着江苏北部新能源装机容量增加,多回直流输电线路满送。据测算,预计到2026年江苏过江通道(含交流通道和直流通道)最大输电功率将达到3219万千瓦,超过输电能力约700万千瓦。此外,各
3、传统电力系统输电走廊仅包含交流线路,输送功率呈现自然分布的特点,当一条线路的潮流达到限值时,会制约整个断面功率传输,为了提升交流断面的输送能力,需要灵活可控的输电走廊潮流分布手段,实现输电能力最大化。以江苏电网为例,目前雁淮直流、锡泰直流、建苏直流、扬镇直流相继投运,利用直流线路功率灵活可控的特点,转移线路中重载线路潮流,进一步提升发电中心和负荷中心不匹配的交流系统内部输电断面的功率输送能力,是提升交直流混联输电走廊送电能力的重要手段。然而,面向交直流混联电网输电能力提升的潮流控制技术,目前研究较少。现有研究主要集中在基于facts电力电子设备的局部潮流优化控制。
4、因此,如何充分挖掘和利用有限的输电通道资源,提高新能源消纳水平,提升重要断面输送能力,是目前调度运行及安全保供迫切需要解决的难题。
技术实现思路
1、针对以上问题,本专利技术提供了一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法及系统。
2、本专利技术的技术方案为:一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,包括以下步骤:
3、步骤1):选取交直流混联系统关键输电走廊;
4、步骤2):确定针对交直流混联系统关键输电走廊功率输送的可控设备;
5、步骤3):针对可控设备进行灵敏度分析,筛选出高灵敏度控制设备;
6、步骤4):基于步骤2)-3),构建马尔可夫决策过程模型;
7、步骤5):基于最大熵的安全深度强化学习方法,求解马尔可夫决策过程模型,得出最优控制策略。
8、步骤1)中,选取关键输电走廊,确定该走廊内交流线路lac(i,j)和直流线路ldc(m,n)及交流线路容量pacmax(i,j)、直流线路容量pdcmax(m,n),其中,i、j分别为交流线路所连接的首端和末端母线;m、n分别为直流线路所连接的首端和末端母线。
9、步骤2)中,可控设备包括:直流线路和可控常规发电机组,其中,pgen(k)代表可控常规发电机组的有功功率输出;
10、选取所有可控直流线路作为控制措施,构建直流线路控制集合pdc。
11、步骤3)中,采集历史潮流数据文件,针对可控常规发电机组集合,进行灵敏度计算,包括:
12、3.1)针对历史潮流数据文件,使用交流潮流计算方法得出所选中的关键输电走廊总功率,p走廊=p交流+p直流,
13、其中,p交流是该输电走廊所有交流线路的功率之和,p交流=∑i,jpac(i,j);pac(i,j)表示交流线路的有功功率;
14、p直流是该输电走廊所有直流线路的功率之和,p直流=∑m,npdc(m,n);pdc(m,n)表示直流线路的有功功率;
15、3.2)针对第k台可控常规发电机组,在当前的有功输出基础上,增加有功出力δpgen(k),重新求解交流潮流方程,计算得出施加δpgen(k)后的输电走廊总功率p走廊new;第k台可控常规发电机组有功功率相对于输电走廊功率变化的灵敏度,由下式得出:
16、
17、3.3)按步骤3.2)遍历所有可控常规发电机组,得出灵敏度列表;设置阈值sensitivity_tgen,剔除低于该值的发电机,从而得出灵敏度高于sensitivity_tgen的可控发电机列表ggen。
18、步骤4)中,马尔科夫决策过程模型包括:
19、状态空间为电网运行方式潮流求解后得出的系统信息一维向量,s=[vm,va,pac,qac,pdc,pgen,prenewable],其中,vm是交流母线电压幅值向量、va是交流母线电压相角向量、pac是交流线路有功功率向量、qac是交流线路无功功率向量、pdc是直流线路有功功率向量、pgen是常规发电机组有功功率向量、prenewable是新能源发电机组有功功率向量;
20、多类型智能体的动作空间为:
21、类型1:常规发电机组智能体为常规发电机组有功功率变化量向量δpgen=[δpgen(1),δpgen(2),…,δpgen(g)],g∈ggen;
22、类型2:直流线路智能体为直流线路有功功率变化量向量δpdc=[δpdc(1),δpdc(2),…,δpdc(h)],h∈pdc;
23、奖励函数:
24、reward=β1r1+β2r2-β3r3-β4r4-β5r5
25、其中:
26、r1代表输电走廊输送能力提升的功率值;
27、r2代表输电走廊内直流线路功率总和的增加量;
28、r3代表电力系统内出现交流线路功率越限的总和;
29、r4代表电力系统内出现变压器功率越限的总和;
30、r5代表交流潮流计算不收敛惩罚量;
31、β1、β2、β3、β4、β5为权重系数,用于平衡不同类型奖励值。
32、步骤5)中,针对直流线路智能体和常规发电机组智能体,根据步骤4)中所述状态空间、动作空间和奖励函数,训练强化学习智能体模型,得出最优控制策略。
33、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
8.根据权利要求7所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
10.一种交直流混联输电走廊输送能力提升系统,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的一种交直流混联输电走廊输送能力提升方法,其特征在于,
【专利技术属性】
技术研发人员:李海峰,王之伟,薛恒宇,金涛,徐贤,
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司,
类型:发明
国别省市:
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