(19)中华 人民共和国 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 202111593817.0 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司宜昌供电 公司 地址 443000 湖北省宜昌市沿江大道1 17号 (72)发明人 王艳阳　李黄强　童华敏　潘雅清　 李阳　王涛　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 代理人 吴思高 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于仿射区间潮流的区域电网新能源消纳 水平分析方法 (57)摘要 基于仿射区间潮流的区域电网新能源消纳 水平分析方法， 根据水电机组、 光伏电站、 风电发 电机， 建立区域电网数学模型， 确定其一年不同 时段的出力区间； 根据仿射型区间潮流算法计算 得到区域电网负荷及出力曲线， 并通过MAT LAB得 到负荷及出力曲线的拟合函数； 通过区域电网新 能源指标， 分析计算区域电网新能源消纳指标， 通过区域电网新能源消纳指标的比较， 分析区域 电网在一年不同时间段内的新能源消纳压力、 以 及消纳能力。 本发明方法旨在通过消纳指标明确 区域电网对新能源的消纳能力， 能够保障电网运 行稳定， 降低新能源弃风、 弃光 率。 权利要求书5页 说明书14页 附图7页 CN 114243781 A 2022.03.25 CN 114243781 A 1.基于仿射区间潮流的区域电网新能源消纳水平分析方法， 其特征在于包括以下步 骤： 步骤一： 根据 水电机组、 光伏电站、 风电发电机， 建立区域电网数学模型， 确定其一年不 同时段的出力区间； 步骤二： 根据仿射型区间潮流算法计算得到区域电网负荷及出力曲线， 并通过MATLAB 得到负荷 及出力曲线的拟合 函数； 步骤三： 通过区域电网新能源指标， 分析计算区域电网新能源消纳指标， 通过区域电网 新能源消纳指标的比较， 分析区域电网在一年不同时间段内的新能源消纳压力、 以及消纳 能力。 2.根据权利要求1所述基于仿射区间潮流的区域电网新能源消纳水平分析方法， 其特 征在于： 所述 步骤一中， 水电机组其 转动部分机 械特性模型为： 其中： J为水电机组的转动惯性矩， ω为水轮机组的转动角速度， n为机组转速， Mt为水轮 机转矩， Mg为水轮机负 载转矩， Q为水轮机流量， H为水轮机净水头， η为水轮机的工作效率； ρ 为水的密度； 光伏电站出力为： 其中： Pts为光伏电站在t时刻时的理论功率， Pn是光伏电站额定光照强度下的额定功 率， 为t时刻实际光照强度， In是额定光照强度； 光伏电站的实际出力会小于理论出力， 设 置系数k表征光伏发电站的出力衰减， 其表达式为： 其中： Pts为上式中光伏发电站在t时刻的理论功率， Ptm为光伏发电站实测功率； 光伏出 力受日太阳辐射随时间的变化及温度的影响； ΔPt为光伏出力实际与理论 值之差： ΔPt＝Ptm‑KPts    (5)； 式(5)中， K为 光伏电站出力衰减系数； 风电发电机 输出功率如下： 其中： ρ 为空气密度， S为风力发电机旋转叶片风力作用面积， υ为风速， C( ε, η )为风能利 用率， 式(6)中不考虑温度对空气密度的影响， 认为ρ ＝1.293kg/m3； ε为叶尖速比, η为桨距权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114243781 A 2角； 其与风速的关系如下： 其中， R为 风机叶片半径， ω ’为叶片旋转角速度， υ为 风速； 风电与区域风速相关联， 光电与光照强度相关联， 水电与区域水流量相关联， 确定区域 电网数学模型一 年不同时段的出力区间。 3.根据权利要求1所述基于仿射区间潮流的区域电网新能源消纳水平分析方法， 其特 征在于： 所述 步骤二中， 仿射型区间潮流 算法具体如下： 仿射运算分为线性 运算、 非线性 运算： 式(8)中， 为任意两个仿射常数， x0、 y0为噪声元中心值， xi、 yi为噪声元系数， μi为 噪声元； n表示噪声元的集 合； 式(9)中， 为任意两个仿射常数， x0、 y0为噪声元中心值， xi、 yi为噪声元系数， μi为 噪声元， μn+1表示新增噪声元； 式(10)中， 为个仿射常数， ηn+1为新增噪声元； 其中， 上式中： a， b分别是仿射区间的上限以及下限； 在常规潮流计算中， 确定性潮流表示如下： 式(11)中， ΔP和ΔQ分别为注入有功和无功列向量； Δθ,ΔU分别为相角电压列向量， A 和B分别为有功和无功的扰动元列向量， X,Y为潮流灵敏度系数； 式(12)中： Pi代表i号节点中注入的有功功率； cosθij,sinθij为ij两节点之间支路的相 角差范围， Gij、 Bij为ij两节点之间支路的有功、 无功传输功率区间；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114243781 A 3