一种新能源安全承载力计算方法及装置与流程

    专利2025-07-26  33


    本发明涉及配电系统数字化,具体涉及一种新能源安全承载力计算方法及装置。


    背景技术:

    1、为应对经济社会发展面临的能源环境制约问题,大力发展以新能源为主体的新型电力系统成为关键,但由于新能源发电出力的波动性及不确定性过大,在缺少准确的预防信息支撑时,采用被动决策的传统电网调度方式不仅面临巨大的调峰压力,还需要以满足最大负荷为目标进行大规模备用资源建设,运行风险和资源浪费问题凸显。

    2、目前,新能源以爆发式增长并入电网。然而,大规模的新能源接入电网,会导致电网常态和非常态化风险,包括节点电压越限、变压器反向重过载、电能质量下降等,所以需要对电网对新能源的承载力进行分析计算。


    技术实现思路

    1、为了克服上述缺陷,本发明提出了一种新能源安全承载力计算方法及装置。

    2、第一方面,提供一种新能源安全承载力计算方法,所述新能源安全承载力计算方法包括:

    3、步骤s101利用预先构建的待评估区域的新能源出力概率密度函数随机生成待评估区域的新能源出力;

    4、步骤s102从新能源接入节点集合中选取至少一个新能源接入节点;

    5、步骤s103将所述新能源出力分别接入所述至少一个新能源接入节点对所述待评估区域进行潮流计算;

    6、步骤s104基于潮流计算结果判断当前接入方案下待评估区域发生的故障类型,记录当前新能源出力接入方案及其对应的故障类型;

    7、步骤s105判断是否达到预设迭代次数,若是,则执行步骤s106,否则,返回步骤s102;

    8、步骤s106在未发生故障的接入方案中选取接入新能源出力最大的接入方案,并将该接入方案对应接入的新能源出力作为新能源安全承载力。

    9、优选的,所述预先构建的待评估区域的新能源出力概率密度函数的获取过程包括:

    10、采用高斯混合聚类算法,基于待评估区域的历史新能源出力数据拟合待评估区域的新能源出力概率密度函数。

    11、优选的,所述历史新能源出力数据为历史年每日间隔十五分钟的新能源出力数据。

    12、优选的,所述待评估区域的范围以单台220kv变压器的供电区域划分,评估对象包括该待评估区域内所有35~220kv等级的变压器、35~110kv等级的线路和10~220kv等级的节点。

    13、优选的,所述步骤s103,包括:

    14、将所述新能源出力分别接入所述至少一个新能源接入节点,采用蒙特卡洛概率潮流算法对所述待评估区域进行潮流计算。

    15、优选的,所述故障类型包括下述中的至少一种:新能源向220kv及以上电网反送电故障、电压偏差越限故障、线路或变压器反向过载故障。

    16、优选的,所述预设迭代次数为50。

    17、第二方面,提供一种新能源安全承载力计算装置,所述新能源安全承载力计算装置包括:

    18、生成模块,用于利用预先构建的待评估区域的新能源出力概率密度函数随机生成待评估区域的新能源出力;

    19、选取模块,用于从新能源接入节点集合中选取至少一个新能源接入节点;

    20、潮流计算模块,用于将所述新能源出力分别接入所述至少一个新能源接入节点对所述待评估区域进行潮流计算;

    21、第一判断模块,用于基于潮流计算结果判断当前接入方案下待评估区域发生的故障类型,记录当前新能源出力接入方案及其对应的故障类型;

    22、第二判断模块,用于判断是否达到预设迭代次数,若是,则执行输出模块,否则,返回选取模块;

    23、输出模块,用于在未发生故障的接入方案中选取接入新能源出力最大的接入方案,并将该接入方案对应接入的新能源出力作为新能源安全承载力。

    24、第三方面,提供一种计算机设备,包括:一个或多个处理器;

    25、所述处理器,用于存储一个或多个程序;

    26、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,实现所述的新能源安全承载力计算方法。

    27、第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现所述的新能源安全承载力计算方法。

    28、本发明上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种有益效果:

    29、本发明提供了一种新能源安全承载力计算方法及装置,包括:步骤s101利用预先构建的待评估区域的新能源出力概率密度函数随机生成待评估区域的新能源出力;步骤s102从新能源接入节点集合中选取至少一个新能源接入节点;步骤s103将所述新能源出力分别接入所述至少一个新能源接入节点对所述待评估区域进行潮流计算;步骤s104基于潮流计算结果判断当前接入方案下待评估区域发生的故障类型,记录当前新能源出力接入方案及其对应的故障类型;步骤s105判断是否达到预设迭代次数,若是,则执行步骤s106,否则,返回步骤s102;步骤s106在未发生故障的接入方案中选取接入新能源出力最大的接入方案,并将该接入方案对应接入的新能源出力作为新能源安全承载力。该方案基于数据驱动分析新能源出力特性,通过高斯混合模型拟合新能源出力;考虑系统中出现的故障情况,使用基于蒙特卡洛的概率潮流计算结果快速计算承载力,并给出系统的新能源接入方案。



    技术特征:

    1.一种新能源安全承载力计算方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预先构建的待评估区域的新能源出力概率密度函数的获取过程包括:

    3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述历史新能源出力数据为历史年每日间隔十五分钟的新能源出力数据。

    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待评估区域的范围以单台220kv变压器的供电区域划分,评估对象包括该待评估区域内所有35~220kv等级的变压器、35~110kv等级的线路和10~220kv等级的节点。

    5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s103,包括:

    6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述故障类型包括下述中的至少一种:新能源向220kv及以上电网反送电故障、电压偏差越限故障、线路或变压器反向过载故障。

    7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设迭代次数为50。

    8.一种新能源安全承载力计算装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如权利要求1至7中任意一项所述的新能源安全承载力计算方法。


    技术总结
    本发明涉及配电系统数字化技术领域,具体提供了一种新能源安全承载力计算方法及装置,基于数据驱动分析新能源出力特性,通过高斯混合模型拟合新能源出力;考虑系统中出现的故障情况,使用基于蒙特卡洛的概率潮流计算结果快速计算承载力,并给出系统的新能源接入方案。

    技术研发人员:刘鹏,徐英辉,张保亮,王大中,任钰松
    受保护的技术使用者:中国电力科学研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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