申请/专利权人：华北电力大学

申请日：2023-11-07

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117458532B

主分类号：H02J3/24

分类号：H02J3/24;H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：本发明公开了一种考虑动态调节约束的风光储场站群调频参数整定方法，属于电力系统频率控制参数优化整定领域，首先参照N‑1原则构建离线故障集，获得最大频率变化率、最大频率偏差、功率折扣系数和响应偏差面积；其次按照场站的脱网和或通讯中断情况，更新待整定参数的场站集合；再次依据“时间+事件”混合驱动机制，触发参数整定操作；然后构建风光储场站群调频参数动态整定模型并求解；最后根据场站调频功能和或故障穿越状态，将惯性时间常数、调差率和有功限幅按预定延时下发执行，随后满足触发条件时刷新优化问题并再次解算。该方法最大化利用各类型电源优势和场站备用资源，提高了风光储场站群频率稳定支撑能力，保障电网频率在合理范围。

主权项：1.一种考虑动态调节约束的风光储场站群调频参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于风光储场站群并网系统模型，根据N-1原则构建离线故障集，测量最大频率变化率和最大频率偏差，计算功率折扣系数、响应偏差面积的最小值Smin和最大值Smax；S2、监视各场站一、二次系统运行状态，判断是否存在脱网和或通讯中断现象，更新实施调频参数整定的场站集合；S3、根据电网调度指令下发周期，并计及场站调频参数与有功备用水平的失配概率，基于“时间+事件”混合驱动机制，判断是否触发调频参数动态整定操作；S4、计及场站频率响应的动稳态调节约束，综合快速性、完成度和相关度指标，构建风光储场站群调频参数动态整定模型，并调用数学求解器解算各场站的惯性时间常数、调差率和有功限幅；S5、考虑场站调频功能投入和或故障穿越场景，将步骤S4所获调频参数直接或延时下发至各场站执行；当调频参数动态整定操作再次被触发时，刷新优化模型并重新求解；功率折扣系数μ的计算方式如下： （1） （1a） （1b）其中，i为场站序号；、分别i号场站VIC和PFR的功率折扣系数；、分别为i号场站VIC和PFR决定的有功响应，为与的总有功响应，上标max表示最大值；为的出现时刻；设置储能参与VIC且允许风光储场站群业主设置PFR响应对象，定义响应偏差面积S为： 2式中，为i号场站的响应偏差面积；为i号场站的总有功指令，为与的总有功响应；设置电网调度指令最小下发周期为时间驱动条件，设置式6为事件驱动条件，综合二者判断是否触发调频参数动态整定操作，具体条件如下： 6式中，t、分别表示当前周期、上一周期；、分别为i号场站的惯性响应时间常数和调差率；为最大频率变化率；为最大频率偏差；为频率额定值；为PFR的调频死区；为i号场站储能的额定容量；，分别为i号场站风电、光伏和储能的额定容量；为i号场站的有功备用水平；风光储场站群调频参数动态整定模型包括目标函数和约束条件，目标函数的表达式如下： 7式中，为i号场站快速性指标的权重系数；为i号场站频率控制的调节时间；、为完成度指标的权重系数；、为场站群等效参数目标值与实际值的差值；、为相关度指标的权重系数；、由式8定义，为i的最小值； 8约束条件包括i号场站的调节时间定义及其允许范围、各场站的调频需求、场站功率控制响应的速度区间、场站或风光储的有功指令与其有功备用水平的关系、风光储的有功限幅、各场站惯性时间常数和调差率的允许范围、场站发生脱网和或通讯中断问题时，等效参数目标值的修正、目标函数第二项指标的完成情况，具体表达式如下：i号场站的调节时间定义及其允许范围： 9 10式中，，分别为i号场站风电、光伏和储能的有功指令变化量；，为相应的功率响应时间常数；∆为误差带，通常取2%或5%；上标min、max、分别表示最小值、最大值；各场站的调频需求： 11 12 13 14式中，，分别为i号场站风光储各自PFR有功指令占总PFR有功指令的比例；场站功率控制响应的速度区间： 15场站或风光储的有功指令与其有功备用水平的关系： 16 17式中，为i号场站的储能有功备用水平；风光储的有功限幅为： 18式中，，分别为i号场站风光储的有功限幅；各场站惯性时间常数和调差率的允许范围： 19 20场站发生脱网和或通讯中断问题时，等效参数目标值的修正式： 21 22式中，r、为业主预设的场站群等效参数目标值；、为考虑场站脱网和或通讯中断后，各场站应聚合等效的参数目标值，为i号场站储能的额定容量，为场站群额定容量的代数和；为场站群的储能额定容量代数和； 23 24式中，、为场站群等效参数实际值；目标函数第二项指标的完成情况： 25 26式中，、为场站群等效参数的允许误差。

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