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近年来,随着社会用电需求的不断增加和大规模新能源并网,单一区域电网已无法满足源-荷平衡,互联电网逐渐成为世界各国电网发展的主流趋势。跨区域互联电网的本质是通过联络线功率传输,实现电力资源的广域优化配置。与此同时,直流联络线凭借其灵活可控、可连接非同步电网的优势,已在世界范围内得到广泛应用。因此,准确刻画直流联络线功率可行域,对于保证互联电网安全经济运行具有重要意义。现有电力工业界普遍使用可用传输容量(Available TransferCapability)或最大输电能力(TotalTransferCapability)刻画联络线功率可行域,仅能确定单一时段内边界截面特定组合的联络线最大功率,未考虑任意边界截面联络线功率组合,也未考虑多时段耦合特性。为此,本文以直流联络线为研究对象,对于互联电网直流联络线功率可行域的表征及性质分析进行了研究,主要工作如下:
①提出了一种互联电网直流联络线功率可行域确定新方法。所提方法基于多参数线性规划理论,克服了现有方法在直流联络线功率可行域刻画中的精度不足问题。通过建立区域电网经济调度优化模型,可同时考虑互联电网潮流平衡、发电机容量、支路传输极限等电网安全约束条件,准确刻画单时段互联电网直流联络线功率可行域。最后通过构建IEEE9-IEEE30节点联合算例以及IEEE14-IEEE39节点联合算例验证了本文所提方法的有效性和准确性。
②探究了互联电网直流联络线功率可行域的基本性质。本文分析了交流联络线功率可行域和直流联络线功率可行域的本质区别,定量分析了新能源渗透率、火电机组深度调峰、电网电气距离等因素对直流联络线功率可行域的影响,为新能源跨区域消纳和电力资源的广域优化配置提供决策参考。
③提出了一种考虑日前调度多时段耦合特性的互联电网直流联络线功率可行域确定新方法。所提方法可考虑火电机组多时段爬坡耦合约束,通过时段聚类,将多时段高维耦合优化问题拆解为若干个低维连续时段优化问题,并基于顶点搜索算法刻画各个低维联络线功率可行域,缓解了传统多参数规划方法在多时段高维度联络线功率可行域刻画中的计算量爆炸问题,最后通过构建IEEERTS96-IEEE30节点联合算例,验证了本文所提方法的有效性。
①提出了一种互联电网直流联络线功率可行域确定新方法。所提方法基于多参数线性规划理论,克服了现有方法在直流联络线功率可行域刻画中的精度不足问题。通过建立区域电网经济调度优化模型,可同时考虑互联电网潮流平衡、发电机容量、支路传输极限等电网安全约束条件,准确刻画单时段互联电网直流联络线功率可行域。最后通过构建IEEE9-IEEE30节点联合算例以及IEEE14-IEEE39节点联合算例验证了本文所提方法的有效性和准确性。
②探究了互联电网直流联络线功率可行域的基本性质。本文分析了交流联络线功率可行域和直流联络线功率可行域的本质区别,定量分析了新能源渗透率、火电机组深度调峰、电网电气距离等因素对直流联络线功率可行域的影响,为新能源跨区域消纳和电力资源的广域优化配置提供决策参考。
③提出了一种考虑日前调度多时段耦合特性的互联电网直流联络线功率可行域确定新方法。所提方法可考虑火电机组多时段爬坡耦合约束,通过时段聚类,将多时段高维耦合优化问题拆解为若干个低维连续时段优化问题,并基于顶点搜索算法刻画各个低维联络线功率可行域,缓解了传统多参数规划方法在多时段高维度联络线功率可行域刻画中的计算量爆炸问题,最后通过构建IEEERTS96-IEEE30节点联合算例,验证了本文所提方法的有效性。