一种电网新能源消纳能力评估方法及装置与流程

本技术涉及电子电力，尤其涉及一种电网新能源消纳能力评估方法及装置。

背景技术：

1、近年来，电网中新能源接入比例不断提高，但由于新能源出力的不确定性难以满足“源-荷”电力平衡要求，导致弃风弃光现象严重，新能源消纳困难。此外，若新能源接入比例过高，会使得电网强度减弱，导致暂态电压失稳、宽频带振荡等问题突出。因此，准确评估电网的新能源消纳能力对于提升新能源消纳水平、保证电网安全稳定运行都具有重要意义。

2、目前国内外针对基于时序生产模拟的新能源消纳能力评估方法开展了大量的研究。有的学者从调峰能力、频率稳定、电压稳定等层面进行了时序生产模拟模型研究；一部分学者针对时序生产模拟模型快速求解算法展开研究；另外一部分学者开展了电力市场机制设计对提升新能源消纳能力的影响研究。这些研究均采用传统时序生产模拟模型。

3、现有技术中，时序生产模拟模型通过逐时段模拟电网运行情况，以评估现有网架结构下负荷对新能源的出力需求。但由于新能源加入后电网强度改变，新能源出力往往无法全部送出，导致现有的时序生成模拟模型的评估结果偏大，不符合电网实际运行规划。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种电网新能源消纳能力评估方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

2、第一方面，本发明提供一种电网新能源消纳能力评估方法，包括：

3、根据各风电场站与光伏场站间的互阻抗、各风电场站的自阻抗和各光伏场站的自阻抗建立风电场站和光伏场站的短路比计算模型；

4、根据所述短路比计算模型和临界短路比建立短路比约束模型；

5、根据电力系统运行参数建立电网运行约束模型；

6、根据所述短路比约束模型和所述电网运行约束模型计算电网新能源消纳量的最大值。

7、其中，所述电力系统运行参数包括风电场站在各时刻的理论出力最大值和光伏场站在各时刻的理论出力最大值；所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束模型，包括：

8、根据所述风电场站在各时刻的理论出力最大值和光伏场站在各时刻的理论出力最大值建立新能源电厂出力最大值约束模型。

9、其中，所述电力系统运行参数包括各时刻的系统负荷值；所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束模型，包括：

10、根据所述各时刻的系统负荷值建立电力电量平衡约束模型。

11、其中，所述电力系统运行参数包括各常规机组的有功出力上限值和所述电力系统的正旋转备用容量；所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束条件模型，包括：

12、根据所述各常规机组的有功出力上限值和所述电力系统的正旋转备用容量建立旋转备用约束模型。

13、其中，所述电力系统运行参数还包括各常规机组的有功出力上限值和有功出力下限值；所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束条件模型，还包括：

14、根据所述各常规机组的有功出力上限值和有功出力下限值建立常规机组出力约束模型。

15、其中，所述电力系统运行参数还包括各常规机组的上爬坡功率和下爬坡功率；所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束条件模型，还包括：

16、根据所述各常规机组的上爬坡功率和下爬坡功率建立常规机组爬坡约束模型。

17、其中，所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束条件之前，还包括：

18、根据弃电前各年份的实测风速数据和风电出力数据进行回归分析，得到风速-风电出力映射关系；

19、根据各年份的实测风速数据和所述风速-风电出力映射关系对对应年份的风电出力数据进行修正，得到各年份的理论最大风电出力曲线；

20、计算各年份的理论最大风电出力曲线的均值并进行标幺化处理，得到典型理论最大风电出力曲线；

21、根据各风电场站的装机容量和所述典型理论最大风电出力曲线得到所述风电场站在各时刻的理论出力最大值。

22、其中，所述根据电力系统运行参数建立电网运行约束条件之前，还包括：

23、根据弃电前各年份的光照强度数据、温度数据和风电出力数据进行回归分析，得到光照温度-光伏出力映射关系；

24、根据各年份的光照强度数据、温度数据和所述光照温度-光伏出力映射关系对对应年份的光伏出力数据进行修正，得到各年份的理论最大光伏出力曲线；

25、计算各年份的理论最大光伏出力曲线的均值并进行标幺化处理，得到典型理论最大光伏出力曲线；

26、根据各光伏场站的装机容量和所述典型理论最大光伏出力曲线得到所述光伏场站在各时刻的理论出力最大值。

27、第二方面，本技术提供一种电网新能源消纳能力评估装置，包括：

28、短路比计算模型建立单元，用于根据各风电场站与光伏场站间的互阻抗、各风电场站的自阻抗和各光伏场站的自阻抗建立风电场站和光伏场站的短路比计算模型；

29、短路比约束模型建立单元，用于根据所述短路比计算模型和临界短路比建立短路比约束模型；

30、电网运行约束模型建立单元，用于根据电力系统运行参数建立电网运行约束模型；

31、最大新能源消纳量计算单元，用于根据所述短路比约束模型和所述电网运行约束模型计算电网新能源消纳量的最大值。

32、其中，所述电力系统运行参数包括风电场站在各时刻的理论出力最大值和光伏场站在各时刻的理论出力最大值；所述电网运行约束模型建立单元包括：

33、新能源电厂出力最大值约束模型建立模块，用于根据所述风电场站在各时刻的理论出力最大值和光伏场站在各时刻的理论出力最大值建立新能源电厂出力最大值约束模型。

34、其中，还包括：

35、风速-风电出力映射关系拟合单元，用于根据弃电前各年份的风速数据和风电出力数据进行回归分析，得到所述风速-风电出力映射关系；

36、风电出力数据修正单元，用于根据各年份的实测风速数据和所述风速-风电出力映射关系对对应年份的风电出力数据进行修正，得到各年份的理论最大风电出力曲线；

37、典型理论最大风电出力曲线建立单元，用于计算各年份的理论最大风电出力曲线的均值并进行标幺化处理，得到典型理论最大风电出力曲线；

38、第一理论出力最大值获取单元，用于根据各风电场站的装机容量和所述典型理论最大风电出力曲线得到所述风电场站在各时刻的理论出力最大值。

39、其中，还包括：

40、光照温度-光伏出力映射关系拟合单元，用于根据弃电前各年份的光照强度数据、温度数据和风电出力数据进行回归分析，得到所述光照温度-光伏出力映射关系；

41、光伏出力数据修正单元，用于根据各年份的光照强度数据、温度数据和所述光照温度-光伏出力映射关系对对应年份的光伏出力数据进行修正，得到各年份的理论最大光伏出力曲线；

42、典型理论最大光伏出力曲线建立单元，用于计算各年份的理论最大光伏出力曲线的均值并进行标幺化处理，得到典型理论最大光伏出力曲线；

43、第二理论出力最大值获取单元，用于根据各光伏场站的装机容量和所述典型理论最大光伏出力曲线得到所述光伏场站在各时刻的理论出力最大值。

44、第三方面，本技术提供一种计算机设备，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任一实施例所述的方法。

45、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法。

46、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法。

47、本技术提供的电网新能源消纳能力评估方法及装置，通过根据各风电场站与光伏场站间的互阻抗、各风电场站的自阻抗和各光伏场站的自阻抗建立风电场站和光伏场站的短路比计算模型；根据短路比计算模型和临界短路比建立短路比约束模型；根据电力系统运行参数建立电网运行约束模型；根据短路比约束模型和电网运行约束模型计算电网新能源消纳量的最大值，充分考虑了短路比对电网新能源消纳能力的影响，保证电网运行稳定的同时，实现了对电网新能源消纳能力的合理评估，提高了电网新能源消纳能力的准确度，为新能源发展规划提供可靠依据。