面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法及装置与流程

本发明涉及电力系统规划，特别是涉及一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法及装置。

背景技术：

1、近年来随着送端电网的快速发展，其装机容量和规模不断扩大，系统的短路电流水平也随之升高，已逐渐逼近甚至超过断路器的允许开断容量。同时，为保证送端电网对巨量海上风电的安全接纳，配套交流网架的建设和同步调相机等设备的配置迫使系统的系统短路电流水平进一步恶化。目前，短路电流超标问题已成为威胁送端电网系统安全稳定运行的重大隐患。

2、现有的针对短路电流超标问题，通常从电网规划和系统运行两个角度采取相应措施。一方面，在系统规划中可通过更换大容量开关设备、加装故障限流器等方法，使得电网的当前短路电流水平满足断路器的开断能力要求。但由于这些设备往往造价昂贵，并且短路电流超标问题通常存在于电网整体而并非部分节点，因此需要对电网整体均加装或更换设备，导致电网建设需要较大的成本。另一方面，在系统运行中可通过部分线路的投退，灵活地控制网络拓扑结构，在满足系统安全性的同时有效地控制短路电流水平，这可充分利用系统的现有资源，无需加装新设备。但是单一的网架结构优化对短路电流的抑制作用有限，且运行中大规模调整网架结构，可能降低电网的可靠性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法及装置，解决大规模海上风电接入下送端电网适应性发展所带来的短路电流水平超标问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，包括：

4、获取电网的源网荷数据；

5、根据所述源网荷数据构造网架结构优化成本和sfcl配置成本最小化的主目标函数以及所述主目标函数对应的主约束；

6、根据所述源网荷数据构造运行维护成本最小化的子问题目标函数，以及所述子问题目标函数对应的子约束；

7、通过benders分解算法在所述主约束以及子约束下迭代求解所述主目标函数以及子问题目标函数，得到网架优化方案及其成本和sfcl配置方案及其成本。

8、本发明的有益效果在于：通过获取电网的源网荷数据后，根据电网的源网荷数据构建网架结构优化成本和sfcl配置成本最小化的主目标函数和主约束，以及构建运行维护成本最小化的子问题目标函数和子约束，即采用sfcl配置与网架结构优化协同的方式对短路电流进行抑制，能够到达平衡投资成本与短路电流抑制效果，同时减少对网架拓扑结构的重塑，从而有效解决大规模海上风电接入和送端电网协调适应性发展带来的短路电流超标问题。

技术特征：

1.一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述源网荷数据包括投建信息、线路信息以及sfcl信息；

3.根据权利要求2所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，根据所述投建信息、线路信息以及sfcl信息构建所述主目标函数包括：

4.根据权利要求3所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述投建逻辑约束包括：

5.根据权利要求1所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述源网荷数据包括机组运行信息、线路传输信息、设备信息以及运行系统信息；

6.根据权利要求5所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述根据所述机组运行信息构建所述子问题目标函数包括：

7.根据权利要求5所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述功率平衡约束包括：

8.根据权利要求1所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述通过benders分解算法在所述主约束以及子约束下迭代求解所述主目标函数以及子问题目标函数包括：

9.根据权利要求8所述的一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法，其特征在于，所述可行性子目标函数包括：

10.一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制装置，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1-9任意一项所述一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法中的各个步骤。

技术总结
本发明公开一种面向海上风电送出型送端电网的短路电流抑制方法及装置，包括：获取电网的源网荷数据；根据所述源网荷数据构造网架结构优化成本和SFCL配置成本最小化的主目标函数以及所述主目标函数对应的主约束；根据所述源网荷数据构造运行维护成本最小化的子问题目标函数，以及所述子问题目标函数对应的子约束；通过Benders分解算法在所述主约束以及子约束下迭代求解所述主目标函数以及子问题目标函数，得到网架优化方案及其成本和SFCL配置方案及其成本。能够到达平衡投资成本与短路电流抑制效果，同时减少对网架拓扑结构的重塑，从而有效解决大规模海上风电接入和送端电网协调适应性发展带来的短路电流超标问题。

技术研发人员：邓步青,张敏,胡鑫,庄祎,朱纹纹,叶荣
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21