本申请提出一种考虑频率安全约束的多区域异步互联电网规划方法及系统,所述方法包括:获取电力系统各区域交流电网的频率响应特性相关参数和频率偏差;根据所述电力系统各区域交流电网的频率响应特性相关参数和频率偏差确定直流故障下各区域交流电网频率安全约束;以所述直流故障下各区域交流电网频率安全约束为约束条件,构建考虑频率安全约束的多区域异步互联电网直流与电源规划模型,并利用GUROBI优化器对所述规划模型进行优化求解,得到电力系统各区域异步互联电网的直流与电源规划方案。本申请提出的技术方案,能够有效保障高比例新能源接入下多区域异步电网互联电网的直流和电源规划方案满足频率安全的要求,为电力系统规划提供决策支撑。
背景技术
随着沙漠、戈壁、荒漠地区的风电和光伏资源的开发,以及海上风电的广泛接入,大规模远距离跨区输电将成为清洁能源利用与消纳的重要方式。相比于高压交流输电,高压直流输电在远距离、大容量输电场景下的成本更低,且输电功率可控,目前已经普遍应用于清洁能源外送、海底电缆输电、异步电网互联等场景。对中国而言,西部发电基地与东、南部沿海负荷中心距离大多超过1000公里,HVDC是实现电力资源大规模长距离输送更为经济可行的技术路线。随着高压直流输电技术的广泛应用,目前部分区域电网已经形成了通过直流线路与外部电网异步互联的结构。
由于同步机组逐渐被高比例新能源取代,电力系统惯量呈现出下降的趋势,调频资源缺乏。在较大有功功率扰动的情况下,电力系统频率可能快速下降,导致低频切负荷甚至系统频率崩溃,严重威胁供电的可靠性。对于异步互联电网,当大容量的直流输电线路发生故障时,会对区域电网的频率安全造成较大冲击。因此,多区域异步互联电网的规划需要合理选择跨区直流的容量,并合理配置电源等调频资源。考虑频率安全约束的规划方面,现有技术主要考虑在运行模拟层面的模型中添加频率安全约束,规划对象一般为电源和储能。然而,目前对直流线路的规划主要关注其经济性和运行效益,缺少在规划中考虑跨区大容量直流对区域电网频率安全的影响,导致电网不能安全稳定运行。
实现思路