(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211102800.5 (22)申请日 2022.09.09 (71)申请人 内蒙古电力 （集团） 有限责任公司内 蒙古电力经济技 术研究院分公司 地址 010090 内蒙古自治区呼和浩特市赛 罕区腾飞路锦绣福源C区23号楼101- 102 (72)发明人 王渊　程晓磊　蔡文斌　宋凯洋　 赵嘉冬　金翠　王鹏　吕海霞　 李晔　孙舒熳　李琦　孙莹　 闫肖蒙　杨帅　徐日娥　白伟　 董国静　刘向龙　 (74)专利代理 机构 内蒙古欣洋 瑞专利代理有限 公司 151 10 专利代理师 刘永珍(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 考虑新能源功率波动及线路动态载流量的 电网仿真方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑新能源功率波动及 线路动态载流量的电网仿真方法， 主要基于新能 源高渗透率的背景， 引入线路动态载流量指标， 充分考虑了线路动态载流量对电网的影 响， 可提 高电网规划的可靠性。 同时， 还运用最优交流潮 流算法对该时序潮流计算模型进行优化， 得到总 发电成本最优的仿真运行结果， 可大大提高电网 的经济性能。 本发明在时序生产模拟法的基础 上， 通过对电网的时序生产数据， 加入架空线以 及电缆的动态载流量限值作为约束条件运行仿 真， 通过最优潮流算法， 可得到系统每小时的网 架潮流分布、 各发电机组出力、 各节点电压等系 统运行状态结果； 通过分析数据可为最优电网规 划方案的选择和 确定提供 数据支持。 权利要求书4页 说明书10页 CN 115455691 A 2022.12.09 CN 115455691 A 1.考虑新能源功率波动及线路动态载流量的 电网仿真方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 收集电网数据， 包括收集对于指定区域电网的输电规划方案和/或发电规划方案对 应的历史基础电网非时序数据， 和指定区域电网在一定时间范围内的电网时序数据； S2、 建立以最大新能源消纳为目标的电网时序生产模拟仿真模型； S3、 基于所述S1中收集的电网数据， 利用所述S2中建立的电网时序生产模拟仿真模型， 并引入约束条件， 对指定区域电网进行全网小时级生产模拟时序仿真， 输出实现最大新能 源消纳的各类型发电资源的实际发电功率； S4、 将新能源功率波动和线路动态载流量引入额外约束条件中， 并将所述S3中得到的 各类型发电资源的实际发电功率也引入额外约束 条件中， 建立指 定区域电网的时序潮流计 算模型， 并运用最优交流潮流算法对该时序潮流计算模型进行优化， 得到总发电成本最优 的仿真运行 结果； S5、 将所述S4中得到的总发电成本最优的仿真运行结果， 按照输电评估标准和/或发电 评估标准对所述S1中收集的输电规划方案和/或发电规划方案进行评估。 2.根据权利要求1所述的考虑新能源功率波动及线路动态载流量的电网仿真方法， 其 特征在于， 所述S2中建立的电网时序生产模拟仿真模型函数为： f＝max(Ppv(t)+Pwind(t)) (1) 式(1)中， f表示 最大新能源消纳， Ppv(t)表示光伏出力值， Pwind(t)为风电出力值。 3.根据权利要求1所述的考虑新能源功率波动及线路动态载流量的电网仿真方法， 其 特征在于， 所述S3中的约束条件 包括： (1)电力平衡约束 项 Pcoal(t)+Phydro(t)+Ppv(t)+Pwind(t)‑Pout(t)＝Pload(t) (2) 式(2)中， Pcoal(t)表示为火电总发电功率， Phydro(t)表示为水电总发电功率， Pout(t)表 示外送功率， P1oad(t)为全网有功负荷值； (2)火电机组出力约束 项 Pcoal‑down≤Pcoal(t)≤Pcoal‑up         (3) 式(3)中， Pcoal‑down表示为所有火电机组的最小技术出力之和， Pcoal‑up表示所有火电机组 的额定出力之和； (3)火电机组爬坡约束 项 式(4)中， Pramp‑up为所有火电机组向上爬坡率 之和， Pramp‑down为所有火电机组向下爬坡率 之和； (4)水电机组出力约束 项 0≤Phydro(t)≤Phydro‑up       (5) 式(5)中， Phydro‑up表示所有水电机组的额定出力之和； (5)外送功率约束 项 Pout(t)≤Pline        (6)权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115455691 A 2式(6)中， Pline表示为外送线路功率 最大值； (6)新能源出力约束 项 式(7)中， Ppv*(t)表示光伏额定出力， Pwind*(t)表示风电额定出力。 4.根据权利要求1所述的考虑新能源功率波动及线路动态载流量的电网仿真方法， 其 特征在于， 所述S4中的额外约束条件 包括： (1)火电机组约束： Gmin,c≤Gc≤Gmax,c 式(8)中， Gmin,c为火电机组c的最小有功出力， Gmax,c为火电机组c的最大有功出力， Gc为 火电机组c的实际出力， Ncoal是火电机组数量； (2)水电机组约束： Gmin,h≤Gh≤Gmax,h 式(9)中， Gmin,h为水电机组h的最大有功出力， Gmax,h为水电机组h的最大有功出力， Gh为 水电机组h的实际出力， Nhydro是水电机组数量； (3)新能源机组约束 0≤Gp≤Gmax,p(t) 0≤Gw≤Gmax,w(t) 式(10)中， Gp为光伏电站p的实际出力， Gmax,p(t)为光伏电站p在t时刻的最大有功出力， Gw为风电场w的实际出力， Gmax,w(t)为风电场w在t时刻的最大有功出力， Npv是光伏电站数量， Nwind是风电场数量； (4)节点电压约束： Vmin,x≤Vx≤Vmax,x        (11) 式(11)中， Vmin,x为网架节点x的电压下限， Vmax,x为网架节点x的电压上限， Vx为网架节点 x的实际电压； (5)线路容 量约束： ‑Imax,b(t)≤Ib≤Imax,b(t)        (12) 式(12)中， b为线路编号， Imax,b(t)为线路b在t时刻的线路动态载流量限值， Ib为线路b 的负载电流。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115455691 A 3