CN113381456A - 一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统 - Google Patents

一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统 Download PDF

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CN113381456A CN202110647848.3A CN202110647848A CN113381456A CN 113381456 A CN113381456 A CN 113381456A CN 202110647848 A CN202110647848 A CN 202110647848A CN 113381456 A CN113381456 A CN 113381456A
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Abstract

本发明提供了一种电力系统新能源承载能力评估方法和系统，包括：获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；本发明利用新能源承载力评估模型对新能源消纳能力不足的问题进行评估。与此同时，本发明还找到了电力系统新能源承载能力的影响因素，为新能源和未来电力系统的规划和运行提供指导。

Description

一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统
技术领域
本发明属于含新能源电力系统的规划技术领域，尤其是涉及一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统。
背景技术
输电网规划的基本任务为：对于给定的未来规划年的负荷水平与发电资源，在现有网架结构的基础上，确定新建线路的位置、容量和时间等因素，以满足未来电网的负荷需求以及系统的安全性与可靠性的要求。
随着全球范围内对环境问题的重视和对可持续发展的要求，通过可再生能源对于传统化石能源替代实现能源结构转型已成为各国发展的重要目标，而可再生能源在电力系统中的渗透率也迅速提升。2009至2018年间，中国的可再生能源装机总容量从17.6GW提生至358.9GW，截至2018年底可再生能源装机占比达到18.9％。2008年，欧洲和美国的可再生能源装机占比分别为3.7％和2.25％，而在2017年该比值分别提升至了13.5％和8.47％。于此同时，可再生能源发电对电力系统的影响也逐步被重视，但可再生能源渗透率较高的地区存在电力系统对可再生能源消纳能力不足的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种电力系统新能源承载能力评估方法，包括：
获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；
基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；
由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；
其中，所述新能源承载力评估模型是以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。
优选的，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度，包括：
根据所述各节点相关的影响因素，以当前影响因素的实际值和其他影响因素的最大值进行潮流计算，得到当前影响因素的消纳量；
当所述实际值大于所述消纳量时，以当前影响因素的实际值与消纳量的比值确定敏感度；
当所述实际值小于所述消纳量时，对影响因素实际按一定步长设定系数，基于所述设定系数增大当前影响因素的实际值，基于增大的当前影响因素的实际值进行潮流计算，直到消纳量小于极限消纳量或系数不合理，确定当前系数为敏感度。
优选的，所述新能源承载力评估模型的建立，包括：
以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为新能源承载力评估的目标函数，以输电网潮流约束、输电线路传输容量约束、节点电压幅值约束、常规发电机组出力约束、常规发电机组爬坡速率约束、可再生能源出力约束和联络线功率约束为新能源承载力评估的约束条件；
将所述新能源承载力评估的约束条件进行线性化处理，得到线性化的约束条件；
基于所述线性化的约束条件和所述新能源承载力评估的目标函数，建立新能源承载力评估模型。
优选的，所述新能源承载力评估的目标函数的计算式如下：
Figure BDA0003110505550000021
式中，Fobj为新能源机组在评估时间内有功出力的消纳量最大，ΨRE为新能源接入机组的集合，T为运行总时段，
Figure BDA0003110505550000022
为新能源机组i节点在t时刻的有功出力。
优选的，所述输电网潮流约束的计算式如下：
Figure BDA0003110505550000023
式中，Pi,t为新能源机组节点i在t时刻的有功注入功率；Qi,t为新能源机组节点i在t时刻的无功注入功率；Vi,t为新能源机组节点i在t时刻的电压幅值；Vj,t为新能源机组节点j在t时刻的电压幅值；θij,t为新能源机组线路ij在t时刻两端的电压相角差；Gij为新能源机组节点导纳矩阵中i行j列的实部，Bij为新能源机组节点导纳矩阵中i行j列的虚部；Bi表示所有新能源机组与节点i相连支路的末端节点集合；
所述输电线路传输容量约束的计算式如下：
Figure BDA0003110505550000024
式中，Sij为支路ij的等值传输容量；Ψbranch为输电线路的集合；Pij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的有功注入功率；Qij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的无功注入功率；T为总时刻，t为任意一个时刻。
优选的，所述将所述新能源承载力评估的约束条件进行线性化处理，得到线性化的约束条件，包括：
将所述输电网潮流约束和输电线路传输容量约束进行线性化处理，得到线性化的输电网潮流约束和输电线路传输容量约束。
优选的，所述线性化的输电网潮流约束的计算式如下：
Figure BDA0003110505550000031
式中，Pi',t为线性化的新能源机组节点i在t时刻的有功注入功率；Qi',t为线性化的新能源机组节点i在t时刻的无功注入功率；
Figure BDA0003110505550000032
表示节点i在t时刻的电压幅值的平方；
Figure BDA0003110505550000033
表示节点j在t时刻的电压幅值的平方；θij,t为新能源机组线路ij在t时刻两端的电压相角差；Bi表示所有新能源机组与节点i相连支路的末端节点集合；gii为节点矩阵中i行i列的实部；bii为节点矩阵中i行i列的虚部；gij为节点矩阵中i行j列的实部；bij为节点矩阵中i行j列的虚部。
优选的，所述线性化的输电线路传输容量约束的计算式如下：
Figure BDA0003110505550000034
式中，Sij为支路ij的等值传输容量，Pij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的有功注入功率；Qij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的无功注入功率；Pij为新能源机组i和j两端的有功注入功率；Qij为新能源机组i和j两端的无功注入功率。
优选的，电力系统新能源机组各节点相关的影响因素，包括：可再生能源的装机容量、外送功率最大值、电压幅值和常规机组爬坡能力。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种电力系统新能源承载能力评估系统，包括：获取模块、计算模块和确定模块；
所述获取模块，用于获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；
所述计算模块，用于基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；
所述确定模块，用于由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；
其中，所述新能源承载力评估模型是以在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
本发明实现了一种电力系统新能源承载能力评估方法及系统，包括：获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；其中，所述新能源承载力评估模型是以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的；本发明提高了新能源承载力评估的精确度，与此同时，本发明还可以找到电力系统新能源承载能力的影响因素，为新能源和未来电力系统的规划和运行提供指导。
附图说明
图1为本发明提供的一种电力系统新能源承载能力评估方法流程示意图；
图2为本发明实施例中的电力系统新能源承载能力的流程图示意图；
图3(a)为本发明实施例中IEEE 14节点系统的电压分布对比示意图；
图3(b)为本发明实施例中IEEE 14节点系统的相角对比示意图；
图3(c)为本发明实施例中IEEE 14节点系统的支路有功对比示意图；
图3(d)为本发明实施例中IEEE 14节点系统的支路无功对比示意图；
图4(a)为本发明实施例中IEEE 39节点系统的电压分布对比示意图；
图4(b)为本发明实施例中IEEE 39节点系统的相角对比示意图；
图4(c)为本发明实施例中IEEE 39节点系统的支路有功对比示意图；
图4(d)为本发明实施例中IEEE 39节点系统的支路无功对比示意图；
图5(a)为本发明实施例中承载力分析中PV消纳和切机情况示意图；
图5(b)为本发明实施例中承载力分析中WP消纳和切机情况示意图；
图5(c)为本发明实施例中承载力分析中常规机组出力情况示意图；
图5(d)为本发明实施例中承载力分析中联络线外送功率示意图；
图6为本发明实施例中节点电压分布示意图；
图7(a)为本发明实施例中新能源装机容量敏感度分析示意图；
图7(b)为本发明实施例中最大外送功率敏感度分析示意图；
图7(c)为本发明实施例中电压幅值上限敏感度分析示意图；
图7(d)为本发明实施例中常规机组爬坡速率敏感度分析示意图；
图8为本发明提供的一种电力系统新能源承载能力评估系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的方法包括：
步骤1：获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；
步骤2：基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；
步骤3：由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；
其中，所述新能源承载力评估模型是以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。
本实施例中，执行电力系统新能源承载能力评估方法前，需要预先构建新能源承载力评估模型，再基于新能源承载力评估模型进行电力系统新能源承载能力评估。构建新能源承载力评估模型加上电力系统新能源承载能力评估的整体流程如图2所示，包括如下内容：
构建新能源承载力评估模型的过程包括：以有功出力的消纳量最大为目标，以输电网潮流约束、输电线路传输容量约束、节点电压幅值约束、常规发电机组出力约束、常规发电机组爬坡速率约束、可再生能源出力约束和联络线功率约束为约束建立考虑输电网潮流的新能源承载力评估模型，基于新能源承载力评估模型进行线性化，建立基于线性最优潮流的新能源承载力评估模型(即新能源承载力评估模型)；
建立基于数学规划的新能源承载力评估模型，优化目标为可再生能源机组在评估时间内有功出力的消纳量最大，包括如下计算式：
Figure BDA0003110505550000061
其中，ΨRE为可再生能源接入机组的集合，T为运行总时段，
Figure BDA0003110505550000062
为i节点可再生能源机组在t时刻的有功出力。
以输电网潮流约束、输电线路传输容量约束、节点电压幅值约束、常规发电机组出力约束、常规发电机组爬坡速率约束、可再生能源出力约束和联络线功率约束为约束。
输电网潮流约束：
Figure BDA0003110505550000063
式中：Pi,t和Qi,t分别为节点i在t时刻的有功和无功注入功率；Vi,t为节点i在t时刻的电压幅值；θij,t为线路ij在t时刻两端的电压相角差；Gij和Bij分别为节点导纳矩阵中i行j列的实部和虚部。Bi表示所有与节点i相连支路的末端节点集合。其中，注入功率的表达式为：
Figure BDA0003110505550000064
式中，
Figure BDA0003110505550000065
和
Figure BDA0003110505550000066
分别为i节点常规发电机组在t时刻的有功和无功出力；
Figure BDA0003110505550000067
和
Figure BDA0003110505550000068
分别为i节点可再生能源机组在t时刻的有功和无功出力；
Figure BDA0003110505550000069
和
Figure BDA00031105055500000610
分别为i节点联络线在t时刻的有功和无功出力；
Figure BDA00031105055500000611
和
Figure BDA00031105055500000612
分别为i节点在t时刻的有功和无功负荷。
输电线路传输容量约束：
Figure BDA00031105055500000613
式中：Sij为支路ij的等值传输容量，Ψbranch为输电线路的集合。
节点电压幅值约束：
Figure BDA00031105055500000615
式中：Vmin和Vmax分别为节点i电压幅值的上下限，Ψbus为所有节点的集合。
常规发电机组出力约束：
Figure BDA00031105055500000614
式中：Pi G,max为i节点常规机组有功出力的上限，Qi G,min和Qi G,max分别为i节点常规机组无功出力的下限和上限。
常规发电机组爬坡速率约束：
Figure BDA0003110505550000071
式中：Pi G,C为i节点常规机组爬坡速率的上限。
可再生能源出力约束：
Figure BDA0003110505550000072
式中：
Figure BDA0003110505550000073
为i节点新能源机组在t时刻的有功出力上限。
联络线功率约束：
Figure BDA0003110505550000074
式中：
Figure BDA0003110505550000075
和
Figure BDA0003110505550000076
分别为i节点联络线有功功率交互的上下限，
Figure BDA0003110505550000077
和
Figure BDA0003110505550000078
分别为i节点联络线无功功率交互的上下限。
然后考虑输电网潮流的新能源承载力评估模型进行线性化处理。
对潮流约束进行线性化，将潮流约束替换为：
Figure BDA0003110505550000079
其中，Pi',t为线性化的新能源机组节点i在t时刻的有功注入功率；Qi',t为线性化的新能源机组节点i在t时刻的无功注入功率；
Figure BDA00031105055500000710
表示节点i在t时刻的电压幅值的平方；
Figure BDA00031105055500000711
表示节点j在t时刻的电压幅值的平方；θij,t为新能源机组线路ij在t时刻两端的电压相角差；Bi表示所有新能源机组与节点i相连支路的末端节点集合；gii为节点矩阵中i行i列的实部；bii为节点矩阵中i行i列的虚部；gij为节点矩阵中i行j列的实部；bij为节点矩阵中i行j列的虚部。
采用圆形约束线性化方式对输电线路传输容量约束进行松弛，以实现输电线路传输容量约束的线性化。线性化后的输电线路传输容量约束为：
Figure BDA00031105055500000712
式中：Sij为支路ij的等值传输容量，Pij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的有功注入功率；Qij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的无功注入功率；Pij为新能源机组i和j两端的有功注入功率；Qij为新能源机组i和j两端的无功注入功率。
步骤2具体包括：基于新能源承载力评估模型采用控制变量法(只有唯一因素为变量，其他因素取最大值)计算消纳量；每一个因素(可再生能源的装机容量、外送功率最大值、电压幅值、常规机组爬坡能力等)会根据实际值计算消纳量，再利用每一个计算得到的消纳量与实际值进行比对，包括：当实际值大于消纳量时，以实际值与消纳量的比值确定敏感度；
当实际值小于消纳量时，对当前调整的因素的系数进行调节，根据调节后的实际值再次进行计算，直到小于极限消纳量或系数不合理等情况出现时，确定当前系数为敏感度。
步骤3具体包括：在新能源容量的配置过剩时，确定基于每一个因素的敏感度进行排序后，选择排序较大的前几个(或1个)对应的因素成为限制新能源承载力的主要因素，而当系统具备客观的电压调节能力时，对新能源的承载力进行提升。
实施例2：
首先对提出的输电网潮流线性化模型进行验证。验证的方法为，在不同规模的标准算例中，对比基于精确潮流算法和线性潮流算法所求解得到的潮流结果。选取IEEE 14和39节点标准测试算例进行验证，展示部分状态量的结果，其中IEEE 14节点的求解结果如图3(a)、图3(b)、图3(c)和图3(d)所示，具体包括图3(a)电压分布对比、图3(b)相角对比、图3(c)支路有功对比和图3(d)支路无功对比。IEEE 39节点的求解结果如图4(a)、图4(b)、图4(c)和图4(d)所示，具体包括图4(a)电压分布对比、图4(b)为相角对比、图4(c)支路有功对比和图4(d)为支路无功对比。可以看出，本发明提出的线性模型计算精度较高，尤其是在涉及电网调峰能力、联络线功率和常规机组出力等因素的线路有功功率方面，具备非常高的精度，因此可以用来对评估新能源承载能力的输电网络进行建模，从而验证了本发明所提出的输电网线性规划模型的精确性。
选用改进的IEEE 30节点测试系统作为算例进行分析，基本参数设置如下表1所示。
表1参数设置
Figure BDA0003110505550000081
Figure BDA0003110505550000091
其中，节点7接入额定容量为200MW的光伏电源，节点11接入额定容量为300MW的光伏电源；节点19接入额定容量为300MW的风电电源，节点29接入额定容量为200MW的风电电源。
在上表所示的参数设置下，对承载力评估模型进行求解。结果显示，PV总消纳量为2188.80MW·h，切机量为486.47MW·h；WP总消纳量为1681.85MW·h，切机量为1615.57MWh。其中，PV和WP的消纳情况、常规机组出力情况以及联络线外送功率情况分别如图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)所示。且系统的节点电压分布如图6所示。
结合图6，从图5(a)、图5(b)、图5(c)和图5(d)中可以看出，在当前的参数设置下，光伏和风电大发的情况下，均存在着一定的切机。在出现切机的大部分时段内，联络线的外送功率都打到了最大值，同时部分节点的电压也达到了最大值。而结果显示输电线路均为达到容量边界。因此可以初步判断，外送功率、节点电压约束均可能构成限制可再生能源承载力的关键因素。
接下来开始对输电网可再生能源承载力进行分析。首先对可再生能源的装机容量进行敏感性分析，在表1设置的基础上，对可再生能源的装机容量系数，最大外送功率，电压幅值上限以及常规机组爬坡速率，这4个参数进行敏感性分析，采用控制变量法，每次仅针对一个变量进行验证。分析结果如图7(a)-图7(d)所示。
图7(a)展示了可再生能源装机容量乘以系数r之后的消纳情况，分析r的不同取值对总消纳量和切机量的影响。可以看出，在r>0.6的情况下切机量开始大幅增加，在当前参数和装机位置确定的情况下，r取0.6以内的经济性较高。
其次对外送功率最大值进行敏感性分析。在表1列举设置的基础上，仅修改外送功率最大值，结果如图7(b)所示。可以看出，当外送功率最大值小于300MW时，新能源总消纳量与外送功率近似呈线性关系，而当外送功率超过300MW时，其增长对于新能源出力的消纳贡献不再明显。当不考虑外送功率限制时(即外送功率上限取足够大的正数)，极限消纳电量为4217.59MW·h，消纳率为70.61％。
图7(c)展示的为电压幅值上限约束变化时对新能源消纳总量的验证结果。可以看出，随着电压幅值约束的逐步松弛，新能源总消纳量持续提高，其上升趋势持续到电压幅值上限取到1.15左右。而当不设置电压幅值上限约束时，极限消纳电量为4902.52MW·h，消纳率为82.08％。显然，电压幅值上限不可能设置为高达1.15的数值，然而该结果反映了当系统具备足够的电压调节能力时，对消纳总量的效果。从不考虑电压幅值约束的极限消纳率而言，电压约束相比于外送功率约束在限制新能源承载力方面起到了更为明显的作用。
图7(d)则展示了常规机组爬坡能力变化时对消纳总量的影响。需要指出，该约束包含了联络线功率的变化速率约束。可以看出，爬坡速率的约束仅在上限低于30MW/h时会影响新能源消纳量，且影响不大。这主要是因为本发明同时考虑了风电和光伏两种新能源，而风电和光伏在时序出力上具有互补的性质，因此对系统调峰能力的要求并不苛刻。
综合以上分析可知，在本发明给出的算例中，新能源容量的配置是过剩的，外送功率约束和电压幅值约束为限制新能源承载力的主要因素，而当系统具备客观的电压调节能力时，对新能源的承载力会有持续客观的提升。
上述实施例仅针对选取IEEE 14和39节点标准测试算例进行验证，当利用本发明的算例对其他节点具体数据进行计算时，根据可再生能源的装机容量、外送功率最大值、电压幅值和常规机组爬坡能力中按一定步长设定系数(如系数r)的取值情况确定限制新能源承载力的主要因素。
实施例3：
基于同一发明构思，本发明还提供了一种电力系统新能源承载能力评估系统，由于这些设备解决技术问题的原理与一种电力系统新能源承载能力评估方法相似，重复之处不再赘述。
该系统，如图8所示，包括：
获取模块、计算模块和确定模块；
所述获取模块，用于获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；
所述计算模块，用于基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；
所述确定模块，用于由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；
其中，所述新能源承载力评估模型是以在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力系统新能源承载能力评估方法，其特征在于，包括：
获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；
基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；
由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；
其中，所述新能源承载力评估模型是以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度，包括：
根据所述各节点相关的影响因素，以当前影响因素的实际值和其他影响因素的最大值进行潮流计算，得到当前影响因素的消纳量；
当所述实际值大于所述消纳量时，以当前影响因素的实际值与消纳量的比值确定敏感度；
当所述实际值小于所述消纳量时，对影响因素实际按一定步长设定系数，基于所述设定系数增大当前影响因素的实际值，基于增大的当前影响因素的实际值进行潮流计算，直到消纳量小于极限消纳量或系数不合理，确定当前系数为敏感度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新能源承载力评估模型的建立，包括：
以新能源机组在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为新能源承载力评估的目标函数，以输电网潮流约束、输电线路传输容量约束、节点电压幅值约束、常规发电机组出力约束、常规发电机组爬坡速率约束、可再生能源出力约束和联络线功率约束为新能源承载力评估的约束条件；
将所述新能源承载力评估的约束条件进行线性化处理，得到线性化的约束条件；
基于所述线性化的约束条件和所述新能源承载力评估的目标函数，建立新能源承载力评估模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述新能源承载力评估的目标函数的计算式如下：
Figure FDA0003110505540000011
式中，Fobj为新能源机组在评估时间内有功出力的消纳量最大，ΨRE为新能源接入机组的集合，T为运行总时段，
Figure FDA0003110505540000021
为新能源机组i节点在t时刻的有功出力。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述输电网潮流约束的计算式如下：
Figure FDA0003110505540000022
式中，Pi,t为新能源机组节点i在t时刻的有功注入功率；Qi,t为新能源机组节点i在t时刻的无功注入功率；Vi,t为新能源机组节点i在t时刻的电压幅值；Vj,t为新能源机组节点j在t时刻的电压幅值；θij,t为新能源机组线路ij在t时刻两端的电压相角差；Gij为新能源机组节点导纳矩阵中i行j列的实部，Bij为新能源机组节点导纳矩阵中i行j列的虚部；Bi表示所有新能源机组与节点i相连支路的末端节点集合；
所述输电线路传输容量约束的计算式如下：
Figure FDA0003110505540000023
式中，Sij为支路ij的等值传输容量；Ψbranch为输电线路的集合；Pij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的有功注入功率；Qij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的无功注入功率；T为总时刻，t为任意一个时刻。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述新能源承载力评估的约束条件进行线性化处理，得到线性化的约束条件，包括：
将所述输电网潮流约束和输电线路传输容量约束进行线性化处理，得到线性化的输电网潮流约束和输电线路传输容量约束。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述线性化的输电网潮流约束的计算式如下：
Figure FDA0003110505540000024
式中，P′i,t为线性化的新能源机组节点i在t时刻的有功注入功率；Q′i,t为线性化的新能源机组节点i在t时刻的无功注入功率；
Figure FDA0003110505540000025
表示节点i在t时刻的电压幅值的平方；
Figure FDA0003110505540000026
表示节点j在t时刻的电压幅值的平方；θij,t为新能源机组线路ij在t时刻两端的电压相角差；Bi表示所有新能源机组与节点i相连支路的末端节点集合；gii为节点矩阵中i行i列的实部；bii为节点矩阵中i行i列的虚部；gij为节点矩阵中i行j列的实部；bij为节点矩阵中i行j列的虚部。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述线性化的输电线路传输容量约束的计算式如下：
Figure FDA0003110505540000031
式中，Sij为支路ij的等值传输容量，Pij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的有功注入功率；Qij,t为新能源机组i和j在t时刻两端的无功注入功率；Pij为新能源机组i和j两端的有功注入功率；Qij为新能源机组i和j两端的无功注入功率。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电力系统新能源机组各节点相关的影响因素，包括：可再生能源的装机容量、外送功率最大值、电压幅值和常规机组爬坡能力。
10.一种电力系统新能源承载能力评估系统，其特征在于，包括：获取模块、计算模块和确定模块；
所述获取模块，用于获取在评估时间内电力系统新能源机组各节点相关的影响因素、设备数据和运行数据；
所述计算模块，用于基于所述各节点相关的设备数据和运行数据以及预先确定新能源承载力评估模型，对所述各节点相关的影响因素分别采用控制变量法进行潮流计算，确定所述影响因素在有功功率调整到极大值时对消纳量的敏感度；
所述确定模块，用于由大到小选择至少一个敏感度对应的影响因素评价电力系统新能源承载能力；
其中，所述新能源承载力评估模型是以在评估时间内各影响因素有功出力的消纳量最大为目标构建的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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