基于新能源发电功率预测的电磁环网过程管控实施方法与流程

本发明属于电磁环网过程管控，尤其是涉及一种基于新能源发电功率预测的电磁环网过程管控实施方法。

背景技术：

1、电磁环网是指不同电压等级的线路，通过两端变压器电磁回路连接而并联运行的环路。根据《电力系统安全稳定导则》要求，随着高一级电压电网的建设，下级电压电网应逐步实现分区运行，应避免和消除严重影响电网安全稳定的不同电压等级的电磁环网。

2、而实际运用中，电磁环网运行可能导致电网短路电流增大、运行调控困难、继电保护难以整定以及稳控系统控制策略复杂等问题。具体而言，各地电网中的110千伏、35千伏电磁环网普遍实现全部解环运行，部分电磁环网在合环操作过程中，存在相关设备热稳过载等风险，由此常常导致电网短路电流增大、运行调控困难、继电保护难以整定以及稳控系统控制策略复杂等问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于新能源发电功率预测的电磁环网过程管控实施方法，为防控风险和更有效的提高电磁环网操作效率、更加合理安排运行方式，电网地调采取基于潮流转移比计算的方法确定合环控制措施，结合新能源功率预测精准研判合环倒电操作时间，为调度工作和检修计划安排提供了可靠的技术保障。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、一种基于新能源发电功率预测的电磁环网过程管控实施方法，包括以下步骤：

4、步骤1：基于潮流灵敏度来计算出电磁环网的线路输送容量限值时相关的功率阈值；

5、优选地，所述步骤1具体包括：

6、步骤1-1：基于电磁环网支路的直流潮流模型，确认电磁环网合环后其相关线路功率传输分布因子，线路功率传输分布因子即为电磁环网近区的各类电源潮流灵敏度；

7、优选地，潮流灵敏度为电磁环网节点发生单位注入有功变化时，该节点对各条支路的潮流变化量与原潮流之比，即如公式(1)所示：

8、ki＝δpab/δpi (1)

9、公式(1)中：δpab为基于直流潮流模型而得的作为潮流变化量的电磁环网线路的功率变化量，δpi为基于直流潮流模型而得的作为原潮流的电磁环网第i个节点注入功率变化量，ki为电磁环网第i个节点对各条支路的潮流灵敏度。

10、步骤1-2：电磁环网合环前，根据电磁环网近区的新能源功率预测值，控制合环条件下电磁环网的薄弱线路输送的作为新能源功率的有功为其输送容量限值时，电磁环网各电源出力与其对该条线路的潮流灵敏度乘积之和为该条线路输送容量限值时相关的功率阈值。

11、优选地，相关的功率阈值即如公式(2)所示：

12、∑(pi×ki)＝p阈值 (2)

13、公式2中pi为在控制合环条件下电磁环网的薄弱线路输送的作为新能源功率的有功为其输送容量限值时，电磁环网的第i个电源出力；ki为在控制合环条件下电磁环网的薄弱线路输送的作为新能源功率的有功为其输送容量限值时，电磁环网的第i个电源出力对合环时的某线路的潮流灵敏度，p阈值为控制某线路输送容量限值时相关的功率阈值。

14、优选地，电磁环网近区的新能源功率预测值的方法包括：

15、依据电磁环网近区历史上的新能源功率值按照时序拟合出对应的拟合曲线，根据拟合曲线来得到电磁环网近区的新能源功率预测值，输送容量限值为输送容量的最小值，电磁环网近区的新能源功率预测值所涵盖的时段要包含有电磁环网合环的时点。

16、步骤2：依据功率阈值来作为电磁环网的合环操作的判据。

17、优选地，步骤2具体包括：

18、在电磁环网合环操作前，选取相应于该电磁环网的潮流灵敏度和功率阈值，选取新能源功率预测值对应的各个时点下的各电源实时出力值，计算合环后相关电磁环网的薄弱线路的有功功率，通过与功率阈值比较，判断薄弱线路是否过载，从而确定电磁环网合环是否具备可操作性。

19、优选地，确定电磁环网合环是否具备可操作性的方法，包括：

20、电磁环网的薄弱线路的有功功率如果高于功率阈值，判断薄弱线路已过载，从而确定电磁环网合环具备可操作性；

21、电磁环网的薄弱线路的有功功率如果不高于功率阈值，判断薄弱线路未过载，从而确定电磁环网合环不具备可操作性。

22、一种基于新能源发电功率预测的电磁环网过程

23、管控实施装置，包括：

24、计算模块，其用于基于潮流灵敏度来计算出电磁环网的线路输送容量限值时相关的功率阈值；

25、判断模块，其用于依据功率阈值来作为电磁环网的合环操作的判据。

26、优选地，计算模块还用于基于电磁环网支路的直流潮流模型，确认电磁环网合环后其相关线路功率传输分布因子，线路功率传输分布因子即为电磁环网近区的各类电源潮流灵敏度；用于电磁环网合环前，根据电磁环网近区的新能源功率预测值，控制合环条件下电磁环网的薄弱线路输送的作为新能源功率的有功为其输送容量限值时，电磁环网各电源出力与其对该条线路的潮流灵敏度乘积之和为该条线路输送容量限值时相关的功率阈值。

27、优选地，潮流灵敏度为电磁环网节点发生单位注入有功变化时，该节点对各条支路的潮流变化量与原潮流之比，即如公式(1)所示：

28、ki＝δpab/δpi (1)

29、公式(1)中：δpab为基于直流潮流模型而得的作为潮流变化量的电磁环网线路的功率变化量，δpi为基于直流潮流模型而得的作为原潮流的电磁环网第i个节点注入功率变化量，ki为电磁环网第i个节点对各条支路的潮流灵敏度。

30、优选地，相关的功率阈值即如公式(2)所示：

31、∑(pi×ki)＝p阈值 (2)

32、公式2中pi为在控制合环条件下电磁环网的薄弱线路输送的作为新能源功率的有功为其输送容量限值时，电磁环网的第i个电源出力；ki为在控制合环条件下电磁环网的薄弱线路输送的作为新能源功率的有功为其输送容量限值时，电磁环网的第i个电源出力对合环时的某线路的潮流灵敏度，p阈值为控制某线路输送容量限值时相关的功率阈值。

33、优选地，计算模块还用于依据电磁环网近区历史上的新能源功率值按照时序拟合出对应的拟合曲线，根据拟合曲线来得到电磁环网近区的新能源功率预测值，输送容量限值为输送容量的最小值，电磁环网近区的新能源功率预测值所涵盖的时段要包含有电磁环网合环的时点。

34、优选地，判断模块还用于在电磁环网合环操作前，选取相应于该电磁环网的潮流灵敏度和功率阈值，选取新能源功率预测值对应的各个时点下的各电源实时出力值，计算合环后相关电磁环网的薄弱线路的有功功率，通过与功率阈值比较，判断薄弱线路是否过载，从而确定电磁环网合环是否具备可操作性。

35、优选地，判断模块还用于电磁环网的薄弱线路的有功功率如果高于功率阈值，判断薄弱线路已过载，从而确定电磁环网合环具备可操作性；电磁环网的薄弱线路的有功功率如果不高于功率阈值，判断薄弱线路未过载，从而确定电磁环网合环不具备可操作性。

36、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明为防控风险和更有效的提高电磁环网操作效率、更加合理安排运行方式，电网地调采取基于潮流转移比计算的方法确定合环控制措施，结合新能源功率预测精准研判合环倒电操作时间，为调度工作和检修计划安排提供了可靠的技术保障。