一种考虑电网需求度的新能源项目优选排序方法与流程

1.本发明属于电力系统自动化技术领域，特别是涉及一种考虑电网需求度的新能源项 目优选排序方法。


背景技术：

2.通过研究新能源项目对电网需求度的影响分析，可进一步协调电网规划建设与新能 源发展相适应。考虑电网需求度，对新能源项目进行优选排序，可为进一步协调新能源 开发规模与速度提供科学参考，对构建以新能源为主体的新型电力系统发展具有重要意 义。
3.目前对区域电网新能源发展主要集中在承载力测算方法上，主要采用两类模型：一 类是基于新能源和储能或其他调峰电源的不同配合策略，以确定的电源结构、调峰能力 评估新能源的消纳能力；另一类是从考虑电网调峰能力角度开展。分析全网的电力电量 平衡情况，以确定电网新能源消纳容量。目前缺乏一种考虑电网需求度的新能源项目多 因素综合优选排序的方法。
4.鉴于此，研究一种考虑电网需求度的新能源项目优选排序方法，综合多种因素对新 能源项目进行优选排序，对解决规划设计者和项目决策者面临的实际困难具有重要的实 用价值。


技术实现要素：

5.针对以上技术问题，本发明提供一种考虑电网需求度的新能源项目优选排序方法。
6.本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
7.一种考虑电网需求度的新能源项目优选排序方法，方法包括以下步骤：
8.步骤s100：获取电网数据信息并统计规划新能源项目分布信息，根据电网数据信 息和新能源项目分布信息对项目资源进行分区并排序，得到分区项目排序表；
9.步骤s200：收集各分区现有及在建新能源装机项目情况，获取规划年的网架结构、 负荷数据、各类电源分布和电源出力情况，得到丰小方式和丰午方式下的基础数据库；
10.步骤s300：利用丰小方式下的基础数据库进行潮流计算，调整区域内部风电装机 规模，利用潮流计算和“n-1”计算得到满足“n-1”情况下区域风电承载力，再调整区 域内部风电装机规模，利用潮流计算得到满足正常外送的区域风电承载能力，结合“n-1
”ꢀ
情况下的区域风电承载力和满足正常外送的区域风电承载力，对分区项目排序表中的风 电项目进行电网需求度判定；
11.步骤s400：在步骤s300得出的各分区满足“n-1”情况下内部风电承载力的基础 上，利用丰午方式下的基础数据库进行潮流计算，调整区域内光伏装机规模，利用潮流 计算和“n-1”计算得到满足“n-1”情况下区域光伏承载力，再调整区域内部光伏装机 规模，利用潮流计算得到满足正常外送的区域光伏承载能力，结合“n-1”情况下的区 域光伏承载力
和满足正常外送的区域风电承载力，对分区项目排序表中的光伏项目进行 电网需求度判定；
12.步骤s500：结合分区项目排序表、风电项目的电网需求度和光伏项目的电网需求 度，利用综合优选排序法对新能源项目进行排序，得到新能源项目优选排序表。
13.优选地，步骤s100包括：
14.步骤s110：获取电网数据信息并统计新能源项目信息，新能源项目信息包括各项 目装机容量、各项目地理位置、各项目资源信息和各项目接入电网距离；
15.步骤s120：根据各项目资源信息得到各项目资源优劣度，根据电网数据信息和各 项目地理位置将新能源项目资源分区，根据各项目装机容量、各项目资源优劣度得到每 个分区下的新能源项目情况表；
16.步骤s130：将分区内的新能源项目按照各项目接入电网距离排序，得到分区项目 排序表。
17.优选地，步骤s200包括：
18.步骤s210：收集各分区现有及在建新能源装机项目信息，包括分区现有及在建风 电装机总和以及分区现有及在建光伏装机总和；
19.步骤s220：获取规划年的网架结构、负荷数据、各类电源分布和电源出力信息， 根据规划年的网架结构和负荷数据得到丰小和丰午方式下的负荷数据，根据各类电源分 布和电源出力信息得到丰小方式下除新能源外其他各类电源出力总和和丰午方式下除 新能源外其他各类电源出力总和，根据电源出力信息得到丰小方式风电总出力值、丰午 方式风电总出力值和丰午方式光伏总出力值；并根据丰小方式风电总出力值、丰午方式 风电总出力值、丰午方式光伏总出力值、分区现有风电装机总和和分区现有光伏装机总 和，得到丰午方式风电出力系数、丰小方式风电出力系数和丰午方式光伏出力系数；
20.步骤s230：根据规划年的网架结构、丰小和丰午方式下的负荷数据、各类电源分 布、丰小方式除新能源外其他各类电源出力总和、丰午方式除新能源外其他各类电源出 力总和、分区现有及在建风电装机总和、分区现有及在建光伏装机总和、丰午方式风电 出力系数、丰小方式风电出力系数和丰午方式光伏出力系数，构造丰小方式和丰午方式 下的基础数据库。
21.优选地，步骤s220具体为：
[0022][0023][0024][0025]
其中，c
fx0
为丰小方式风电总出力值，c
fw0
为丰午方式风电总出力值，c
gw0
为丰午 方式光伏总出力值，f0为分区现有及在建风电装机总和，g0为分区现有及在建光伏装 机总和，λx为丰小方式风电出力系数，λw为丰午方式风电出力系数，kw为丰午方式 光伏出力系数。
[0026]
优选地，步骤s300包括：
承载力；
[0047]
步骤s440：根据满足“n-1”情况下区域光伏承载力和满足正常送出情况下区域光 伏承载力对分区项目排序表中的光伏项目进行电网需求度判定。
[0048]
优选地，步骤s420具体为：
[0049]
g'＝g0 g0' g1
…gb1
[0050][0051]
其中，g'为满足“n-1”情况下的区域光伏承载力，g0为分区现有光伏装机总和， g0'为分区在建光伏装机总和，gj为分区内规划第j个光伏项目的装机容量，g
b1
为分区 内规划第b1个光伏项目的装机容量，λw为丰午方式下的风电出力系数，kw为丰午方 式下的光伏出力系数，pw为丰午方式下除新能源外其他各类电源出力总和，dw为丰 午方式下的负荷数据，n为风电场项目总数量，zw为丰午方式下的区域电力盈余；
[0052]
步骤s430具体为：
[0053]
g”＝g0 g0' g1
…gb2
[0054][0055]
其中，g”为满足正常外送下的区域光伏承载力，g
b2
为分区内规划第b2个光伏项 目的装机容量。
[0056]
步骤s440包括：
[0057]
当光伏项目j∈[1,b1]，判定此类光伏项目对电网需求度为a类；
[0058]
当光伏项目j∈(b1,b2]，判定此类光伏项目对电网需求度为b类；
[0059]
当光伏项目j∈(b2,n]，判定此类光伏项目对电网需求度为c类。
[0060]
优选地，步骤s500包括：
[0061]
步骤s510：结合分区项目排序表中的新能源项目装机容量、接入电网距离和资源 优劣度，以及风电项目的电网需求度和光伏项目的电网需求度，计算新能源各项目优选 值；
[0062]
步骤s520：根据新能源各项目优选值对新能源项目进行排序。
[0063]
优选地，步骤s510具体为：
[0064]
yi＝αfi βl
fi
δr
fi
ηq
fi
[0065]
yj＝αgj βl
gj
δr
gj
ηq
gj
[0066]
其中，yi为分区内规划第i个风电项目的优选值，fi为分区内规划第i个风电项目 的装机容量，l
fi
为分区内规划第i个风电项目接入电网的距离，r
fi
为分区内规划第i个 风电项目资源优劣程度，q
fi
为分区内规划第i个风电项目的电网需求度；yj为分区内规 划第j个光伏项目的优选值，gj为分区内规划第j个光伏项目的装机容量，l
gj
为分区 内规划第j个光伏项目接入电网的距离，r
gj
为分区内规划第j个光伏项目资源优劣程度， q
gi
为分区内规划第j个光伏项目的电网需求度。
[0067]
上述公开了一种新能源项目优选排序的方法，首先统计规划新能源项目分区分布
情 况，并结合电网数据信息得到分区项目排序表，为新能源项目优选排序提供基础。收集 各分区现有及在建的新能源装机项目情况，并获取规划年的网架结构、负荷数据和各类 电源分布、电源出力情况，为潮流计算提供基础数据库。通过潮流计算、“n-1”校核 依次确定区域风电、光伏“n-1”情况下及正常方式的区域承载力，为确定新能源项目 对电网的需求度提供判据。结合风区项目排序表，创新考虑电网的需求度对新能源项目 的影响，提升新能源项目开发与电网建设的协同性，为“双碳”背景下，为新能源合理 有序开发提供更加科学可靠的指导。
附图说明
[0068]
图1为本发明一实施例提供的一种考虑电网需求度的新能源项目优选排序方法的 流程图。
具体实施方式
[0069]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作 进一步的详细说明。
[0070]
在一个实施例中，如图1所示，一种考虑电网需求度的新能源项目优选排序方法， 方法包括以下步骤：
[0071]
步骤s100：获取电网数据信息并统计规划新能源项目分布信息，根据电网数据信 息和新能源项目分布信息对项目资源进行分区并排序，得到分区项目排序表。
[0072]
具体地，电网数据信息指500kv变电站分布情况和电网运行开环情况。
[0073]
在一个实施例中，步骤s100包括：
[0074]
步骤s110：获取电网数据信息并统计新能源项目信息，新能源项目信息包括各项 目装机容量、各项目地理位置、各项目资源信息和各项目接入电网距离；
[0075]
步骤s120：根据各项目资源信息得到各项目资源优劣度，根据电网数据信息和各 项目地理位置将新能源项目资源分区，根据各项目装机容量、各项目资源优劣度得到每 个分区下的新能源项目情况表；
[0076]
步骤s130：将分区内的新能源项目按照各项目接入电网距离排序，得到分区项目 排序表。
[0077]
具体地，各项目资源信息用于获得资源优劣度，比如风电的资源信息指风速、风资 源密度等指标。光伏资源信息指太阳总辐射值等一系列情况，可根据资源信息得到资源 优劣度。光电项目和分区光伏需要分别进行排序，步骤s130中得到的分区项目排序表 具体为：
[0078]
分区1风电项目排序表
[0079]
[0080][0081]
分区1光伏项目排序表
[0082]
光伏项目编号光伏项目容量接入电网距离资源优劣度1g1l
g1rg1
2g2l
g2rg2
…………
jgjl
gjrgj
…………
ngnl
gnrgn
[0083]
其中，l
f1
《l
f2
《
…
l
fi
《
…
l
fm
[0084]
l
g1
《l
g2
《
…
l
gj
《
…
l
gn
[0085]
其中，f1、f2…fi
…fm
为分区内规划第i个风电项目的装机容量，l
f1
、l
f2
…
l
fi
…
l
fm
为分区内规划第i个风电项目接入电网的距离，r
f1
、r
f2
…rfi
…rfm
为分区内规划第i个风 电项目资源优劣程度。
[0086]
其中，g1、g2…gj
…gn
为分区内规划第j个光伏项目的装机容量，l
g1
、l
g2
…
l
gj
…
l
gn
为分区内规划第j个光伏项目接入电网的距离，r
g1
、r
g2
…rgj
…rgn
为分区内规划第j个光 伏项目资源优劣程度。
[0087]
步骤s200：收集各分区现有及在建新能源装机项目情况，获取规划年的网架结构、 负荷数据、各类电源分布和电源出力情况，得到丰小方式和丰午方式下的基础数据库。
[0088]
具体地，丰小方式是指，丰水期负荷较小的特定方式(一般为3-5月份凌晨 2:00-5:00)，该方式下，风电出力较大，光伏没有出力，负荷一般较小，区域外送较大， 该方式可用来确定风电装机的最大承载力。丰午方式是指，丰水期午间的特定方式(一 般为3-5月份中午12:00-14:00)，该方式下，风电出力较丰小方式略小，光伏出力较大， 区域外送较大，该方式可以用来确定光伏装机的最大承载力。
[0089]
获取规划年的网架结构(含变电站参数和线路参数)、负荷数据(每座变电站的负 荷数据)、电源分布情况(每种类型的变电站是接在哪座变电站)和电源出力情况，建 立丰小方式和丰午方式下基础潮流计算数据库，利用bpa等专用软件进行潮流计算和
ꢀ“
n-1”校核。
[0090]
在一个实施例中，步骤s200包括：
[0091]
步骤s210：收集各分区现有及在建新能源装机项目信息，包括分区现有及在建风 电装机总和以及分区现有及在建光伏装机总和；
[0092]
步骤s220：获取规划年的网架结构、负荷数据、各类电源分布和电源出力信息， 根据规划年的网架结构和负荷数据得到丰小和丰午方式下的负荷数据，根据各类电源分 布和电源出力信息得到丰小方式下除新能源外其他各类电源出力总和和丰午方式下除 新能源外其他各类电源出力总和，根据电源出力信息得到丰小方式风电总出力值、丰午 方式风电总出力值和丰午方式光伏总出力值；并根据丰小方式风电总出力值、丰午方式 风电总出力值、丰午方式光伏总出力值、分区现有风电装机总和和分区现有光伏装机总 和，得到丰
午方式风电出力系数、丰小方式风电出力系数和丰午方式光伏出力系数；
[0093]
步骤s230：根据规划年的网架结构、丰小和丰午方式下的负荷数据、各类电源分 布、丰小方式除新能源外其他各类电源出力总和、丰午方式除新能源外其他各类电源出 力总和、分区现有及在建风电装机总和、分区现有及在建光伏装机总和、丰午方式风电 出力系数、丰小方式风电出力系数和丰午方式光伏出力系数，构造丰小方式和丰午方式 下的基础数据库。
[0094]
进一步地，光伏丰小方式出力系数为0。
[0095]
在一个实施例中，步骤s220具体为：
[0096][0097][0098][0099]
其中，c
fx0
为丰小方式风电总出力值，c
fw0
为丰午方式风电总出力值，c
gw0
为丰午 方式光伏总出力值，f0为分区现有及在建风电装机总和，g0为分区现有及在建光伏装 机总和，λx为丰小方式风电出力系数，λw为丰午方式风电出力系数，kw为丰午方式 光伏出力系数。
[0100]
步骤s300：利用丰小方式下的基础数据库进行潮流计算，调整区域内部风电装机 规模，利用潮流计算和“n-1”计算得到满足“n-1”情况下区域风电承载力，再调整区 域内部风电装机规模，利用潮流计算得到满足正常外送的区域风电承载能力，结合“n-1
”ꢀ
情况下的区域风电承载力和满足正常外送的区域风电承载力，对分区项目排序表中的风 电项目进行电网需求度判定。
[0101]
在一个实施例中，步骤s300包括：
[0102]
步骤s310：根据丰小方式下基础数据库进行潮流计算，得到丰小方式下的基础潮 流计算结果；
[0103]
步骤s320：基于丰小方式下的基础潮流计算结果，按照分区项目排序表中的项目 排序依次增加区域内部风电装机规模，利用潮流计算和“n-1”计算得到满足“n-1”情 况下区域风电承载力；
[0104]
步骤s330：基于丰小方式下的基础潮流计算结果，按照分区项目排序表中的项目 排序依次增加区域内部风电装机规模，利用潮流计算得到满足正常送出情况下区域风电 承载力；
[0105]
步骤s340：根据满足“n-1”情况下区域风电承载力和满足正常送出情况下区域风 电承载力对分区项目排序表中的风电项目进行电网需求度判定。
[0106]
具体地，依次增加风电装机规模即指在原来装机规模的情况下，先增加一座风电场 容量f1，计算是否满足n-1校核，如果满足，再增加一座风电场容量f2，再计算一次， 直到算出极限值。
[0107]
在一个实施例中，步骤s320具体为：
[0108]
f'＝f0 f0' f1 f2…fk1
上，利用丰午方式下的基础数据库进行潮流计算，调整区域内光伏装机规模，利用潮流 计算和“n-1”计算得到满足“n-1”情况下区域光伏承载力，再调整区域内部光伏装机 规模，利用潮流计算得到满足正常外送的区域光伏承载能力，结合“n-1”情况下的区 域光伏承载力和满足正常外送的区域风电承载力，对分区项目排序表中的光伏项目进行 电网需求度判定。
[0122]
具体地，在算丰午的基础潮流的时候，要考虑区域里面已有风电f0和上一步已经 计算出来的所有a类风电项目的装机规模。
[0123]
在一个实施例中，步骤s400包括：
[0124]
步骤s410：根据丰午方式下基础数据库并结合对电网需求度为a类的风电项目进 行潮流计算，得到丰午方式下的基础潮流计算结果；
[0125]
步骤s420：基于丰午方式下的基础潮流计算结果，按照分区项目排序表中的项目 排序依次增加区域内部光伏装机规模，利用潮流计算和“n-1”计算得到满足“n-1”情 况下区域光伏承载力；
[0126]
步骤s430：基于丰午方式下的基础潮流计算结果，按照分区项目排序表中的项目 排序依次增加区域内部光伏装机规模，利用潮流计算得到满足正常送出情况下区域光伏 承载力；
[0127]
步骤s440：根据满足“n-1”情况下区域光伏承载力和满足正常送出情况下区域光 伏承载力对分区项目排序表中的光伏项目进行电网需求度判定。
[0128]
在一个实施例中，步骤s420具体为：
[0129]
g'＝g0 g0' g1
…gb1
[0130][0131]
其中，g'为满足“n-1”情况下的区域光伏承载力，g0为分区现有光伏装机总和， g0'为分区在建光伏装机总和，gj为分区内规划第j个光伏项目的装机容量，g
b1
为分区 内规划第b1个光伏项目的装机容量，λw为丰午方式下的风电出力系数，kw为丰午方式 下的光伏出力系数，pw为丰午方式下除新能源外其他各类电源出力总和，dw为丰午 方式下的负荷数据，n为风电场项目总数量，zw为丰午方式下的区域电力盈余。
[0132]
区域电力盈余z，满足潮流计算n-1校核，即任意线路或变压器n-1开断后，主变和 线路功率应满足主变过载能力和线路极限输送容量要求。此时光伏项目j＝[1,b1]，可认 为无需电网侧增加任何设备即可满足光伏项目送出需求，可判定此类光伏项目对电网需 求度为a类。
[0133]
步骤s430具体为：
[0134]
g”＝g0 g0' g1
…gb2
[0135][0136]
其中，g”为满足正常外送下的区域光伏承载力，g
b2
为分区内规划第b2个光伏项 目的装机容量。
[0137]
区域电力盈余满足正常送出要求，即正常方式下，主变和线路功率满足主变容量和 线路极限输送容量要求。但在线路或主变n-1开断后，主变和线路功率不满足主变过载 能力和线路极限输送容量要求。
[0138]
此时光伏项目j∈(b1,b2]，需要在电网侧配置稳控切机装置，才可满足光伏场接入 系统的安全稳定需求，可判定此类项目对电网需求度为b类。
[0139]
光伏项目j∈(b2,n]，需电网进一步补强网络方可满足光伏电站接入系统需求，可 判定此类项目对电网需求度为c类。得到的分区光伏项目排序表为：
[0140][0141][0142]
步骤s500：结合分区项目排序表、风电项目的电网需求度和光伏项目的电网需求 度，利用综合优选排序法对新能源项目进行排序，得到新能源项目优选排序表。
[0143]
在一个实施例中，步骤s500包括：
[0144]
步骤s510：结合分区项目排序表中的新能源项目装机容量、接入电网距离和资源 优劣度，以及风电项目的电网需求度和光伏项目的电网需求度，计算新能源各项目优选 值。
[0145]
在一个实施例中，步骤s510具体为：
[0146]
yi＝αfi βl
fi
δr
fi
ηq
fi
[0147]
yj＝αgj βl
gj
δr
gj
ηq
gj
[0148]
其中，yi为分区内规划第i个风电项目的优选值，fi为分区内规划第i个风电项目 的装机容量，l
fi
为分区内规划第i个风电项目接入电网的距离，r
fi
为分区内规划第i个 风电项目资源优劣程度，q
fi
为分区内规划第i个风电项目的电网需求度；yj为分区内规 划第j个光伏项目的优选值，gj为分区内规划第j个光伏项目的装机容量，l
gj
为分区 内规划第j个光伏项目接入电网的距离，r
gj
为分区内规划第j个光伏项目资源优劣程度， q
gi
为分区内规划第j个光伏项目的电网需求度。
[0149]
步骤s520：根据新能源各项目优选值对新能源项目进行排序。
[0150]
具体地，优选值y越小，项目可开发程度越优，具体为：
[0151][0152][0153]
光伏项目编号项目容量接入线路长度资源优劣度电网需求度优选值1g1l
f1rg1
ay1…………a…
b1g
b1
l
k1
rg
k1
ay
b1
b1 1g
b1 1
l
k1 1
rg
k1 1
by
b1 1
…………b…
b2g
b2
l
fi
rg
fi
by
b2
b2 1g
b2 1
l
fi
rg
fi
cy
b2 1
…………c…
ngnl
fm
rg
fm
cyn[0154]
本发明公开了一种考虑电网需求的新能源项目优选排序方法，首先统计规划新能源 项目分区分布情况，并按照项目接入电网的距离排序，得到分区项目排序表，为新能源 项目优选排序提供基础。收集各分区现有及在建的新能源装机项目情况，并获取规划年 的网架结构、负荷数据和各类电源分布、电源出力情况，为潮流计算提供基础数据库。 通过潮流计算、“n-1”校核依次确定区域风电、光伏“n-1”情况下及正常方式的区域 承载力，为确定新能源项目对电网的需求度提供判据。结合新能源项目接入电网条件、 资源优劣度，创新考虑电网的需求度对新能源项目的影响，提升新能源项目开发与电网 建设的协同性，为“双碳”背景下，为新能源合理有序开发提供更加科学可靠的指导。
[0155]
以上对本发明所提供的一种考虑电网需求的新能源项目优选排序的方法进行了详 细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的 说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进 和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。