[00125521]特高压交直流受端电网中长期双侧随机性协同发展关键技术及应用

随着间歇性新能源规模化并网、区外电力馈入方式多方案化和传统电源政策性调控措施收紧,省级电网供给侧的随机性特征愈发突出,基本运行特征也由需求侧单侧随机演变为供需双侧随机。双侧随机下的省级电网特性将发生重大变化,为保障供给侧新能源的“并得上、送得出”和区外电力的“落得下、供得出”、需求侧负荷的“用得好、用得省”,迫切需要探索供需双侧随机性与电网的交互式影响,研究特高压电网中长期协同发展方法,评估特高压受端电网发展风险,构建双侧随机下的特高压电网中长期协调发展关键技术体系。 课题源网荷协同发展为目标,立足电网规划视角,以电网“双侧随机性、中长期协同发展、发展综合评估”为切入点,基于“双侧随机特性、协同发展方法、薄弱环节辨识和综合评估方法”四个维度构建了双侧随机下的特高压受端电网中长期协同发展关键技术体系,并以河南电网为例开展实证研究。 主要创新包括： ①在研究双侧随机特性及与电网交互式影响的基础上,提出了基于信息熵的凝聚型层次聚类算法的风电场机群聚合方法,降低了大型风电场仿真的复杂度,提高了仿真精度,为中长期电网协同发展研究奠定基础; ②提出了基于概率N-2的评估方法和基于多阶段重要抽样的快速求解算法,形成了复杂交直流特高压受端电网发展的综合评估体系,实现了对电网故障概率和严重程度的综合考虑,并开发了电网风险综合评估软件包; ③构建了考虑输电断面容量约束和负荷权重的改进最优切负荷模型,提出了基于支路风险参与因子的评估指标,表征不同支路对系统整体风险水平的贡献,实现了对电网薄弱环节的量化辨识; ④构建了涵盖特高压落点布局、接入方式和送出方案三方面的特高压交电网协同发展方法,提出了特高压直流分极接入受端电网的拓扑模式,将直流功率输送至不同区域和电压等级的交流电网,提高了特高压交直流受端电网网架结构的灵活性。 课题共申请国内专利10项（3项发明专利、3项实用新型专利已授权）,发表学术论文4篇（SCI检索2篇）,登记软件著作权1项。 课题成果在国家能源局和国网河南省电力公司得到深入应用,成效明显。政策支持方面,为“提高电网与发电侧、需求侧交互响应能力”、“解决我国能源结构失衡问题,促进源-网-荷-储一体协同发展”等能源政策的出台提供了决策参考;生产运行方面,通过提高供电能力、优化输变电工程建设时序,2016年河南公司增收节支总额约9亿元;生产管理方面,为河南省“十三五”电网发展规划编制提供了技术支撑,指导未来河南电网科学发展。 课题已通过中国电力企业联合会组织的评审。评审委员会一致认为,项目提出了适应特高压交直流受端电网中长期双侧随机性的新模型、新方法,总体达到国际先进水平。