(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 202211108916.X (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 申请人 国网冀北电力有限公司 　 国网冀北电力有限公司电力科 学研 究院　 国家电网有限公司 (72)发明人 胡伟　孙荣富　丁然　孙云超　 吴林林　徐曼　李蕴红　王潇　 张鑫　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 顾鲜红(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 送端新能源基地 安全裕度评估方法及装置 (57)摘要 本申请涉及含大规模新能源的电力系统运 行技术领域， 特别涉及一种送端新能源基地安全 裕度评估 方法及装置， 其中， 方法包括： 确定弱同 步系统的送端新能源基地的实时运行数据； 构建 送端新能源基地的裕度指标体系； 基于裕度指标 体系计算送端新能源电站的电压稳定裕度， 并根 据电压稳定裕度得到送端新能源基地的送出极 限能力。 由此， 解决了相关技术中由于全部基于 传统电力系统的运行指标， 导致调度员难以把握 大量的数据， 增加操作的复杂性， 并且无法聚焦 含高比例新能源电力系统运行的关键信息， 降低 电力系统的运行效率 等问题。 权利要求书4页 说明书12页 附图1页 CN 115481886 A 2022.12.16 CN 115481886 A 1.一种送端新能源基地 安全裕度评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 确定弱同步系统的送端新能源基地的实时运行 数据； 构建送端新能源基地的裕度指标体系； 以及 基于所述裕度指标体系计算所述送端新能源电站的电压稳定裕度， 并根据所述电压稳 定裕度得到所述送端新能源基地的送出极限能力。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述实时运行数据包括新 能源发电机组运 行参数、 所接入的系统运行采纳数、 母线电压、 频率和潮流中的至少一项。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述裕度指标体系包括功率爬坡裕度指 标、 断面潮流裕度指标、 备用容量裕度指标、 电压稳定裕度指标、 频率稳定裕度指标和功角 裕度指标中的至少一个。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述功率爬坡 裕度指标的计算方式为： 其中， P1(t)为新能源和负荷出力差值， 即净负荷， P2(t‑1)为前一时刻采样负荷， Δt为采样 的时间， ∑P3为前一时刻可调容量所提 供的上爬坡 速率， ∑P4为系统现在可调节容量 所提供 的下爬坡速率。 所述断面潮流裕度指标的计算公式为： 或者， 其中， s＝1， 2， …， Ns， Ns为断面数量， Pmax为断面功率极限值， PD为断面的潮流 值。 所述备用容 量裕度指标的计算公式为： P正 备用＝P火max+P水max+P储 能+P新 能源‑Pd+P正 需求， P负 备用＝Pd‑P新 能源‑P火min+P负 需求， 其中， P火max为火电机组的额定容量， P水max为水电机组的额定容量， P储能为当下储能用以 提供的旋转备用， P新 能源为当前新能源(风光)出力， Pd为当前负荷值， P火min为火电机 组的额定 容量， P需求侧为需求侧可以用来 提供的正旋转备用容 量和负旋转备用容 量。 所述备用容 量裕度指标的计算公式为： Q1＝γ×PMAX/P正 备用， Q2＝ η×PMAX/P负 备用， Q＝max{Q1,Q2}， 其中， Q1和Q2为正负备用旋转裕度， Q为系统旋备裕度， PMAX为系统最大发电机组出力， γ 为系统正旋转备用率， η为系统负旋转备用率。 所述电压稳定裕度指标的计算公式为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115481886 A 2其中， QC为风电汇集系统中单组电容器容量， Ew为风电场群出口端电压， Es为通过线路 接入的电力系统端电压， X为线路电抗， Pw电压稳定裕度确定风电场输送能力。 所述频率稳定指标的计算公式为： 其中， N为采样值， n为发电机的个 数， fi,j为第j台发电机在i时刻的频率， Hj为第j台发电 机的转动惯量。 所述功角稳定裕度指标的计算公式为： σ ＝Δ δmax/360°， 其中， σ 为功角稳定裕度， Δ δmax为最大功角差 。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述送出极限能力的计算公式为： 其中， QC为风电汇集系统中单组电容器容量， Ew为风电场群出口端电压， Es为通过线路 接入的电力系统端电压， X为线路电抗， Pw电压稳定裕度确定风电场输送能力。 6.一种送端新能源基地 安全裕度评估 装置， 其特 征在于， 包括： 确定模块， 用于确定弱同步系统的送端新能源基地的实时运行 数据； 构建模块， 用于构建送端新能源基地的裕度指标体系； 以及 计算模块， 用于基于所述裕度指标体系计算所述送端新能源电站 的电压稳定裕度， 并 根据所述电压稳定裕度得到所述送端新能源基地的送出极限能力。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述实时运行数据包括新 能源发电机组运 行参数、 所接入的系统运行采纳数、 母线电压、 频率和潮流中的至少一项。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述裕度指标体系包括功率爬坡裕度指 标、 断面潮流裕度指标、 备用容量裕度指标、 电压稳定裕度指标、 频率稳定裕度指标和功角 裕度指标中的至少一个。 9.根据权利要求8所述的装置， 其特 征在于， 所述功率爬坡 裕度指标的计算方式为： 其中， P1(t)为新能源和负荷出力差值， 即净负荷， P2(t‑1)为前一时刻采样负荷， Δt为采样 的时间， ∑P3为前一时刻可调容量所提 供的上爬坡 速率， ∑P4为系统现在可调节容量 所提供 的下爬坡速率。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115481886 A 3