CN110071522B - 一种一次调频综合性能评价方法 - Google Patents

一种一次调频综合性能评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110071522B
CN110071522B CN201910232451.0A CN201910232451A CN110071522B CN 110071522 B CN110071522 B CN 110071522B CN 201910232451 A CN201910232451 A CN 201910232451A CN 110071522 B CN110071522 B CN 110071522B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency modulation
unit
power grid
delta
time period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910232451.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110071522A (zh
Inventor
苏烨
张江丰
尹峰
宣晓华
魏路平
卢敏
汪自翔
戴航丹
孙坚栋
丁伟聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Hangzhou Yineng Energy Retrenchment Technology Co
Original Assignee
State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Hangzhou Yineng Energy Retrenchment Technology Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd, Hangzhou Yineng Energy Retrenchment Technology Co filed Critical State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Priority to CN201910232451.0A priority Critical patent/CN110071522B/zh
Publication of CN110071522A publication Critical patent/CN110071522A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110071522B publication Critical patent/CN110071522B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明为一种一次调频综合性能评价方法，属于一次调频技术领域，针对现有评价方法不能全面、准确评价电网、发电机群及机组的一次调频综合性能的问题，采用技术方案如下：一种一次调频综合性能评价方法，包括如下步骤：步骤1，建立电网频率稳定度、机群调频响应度、机组调频贡献度的计算模型，步骤2，收集h时间段内步骤1中的三个计算模型中的相关数据；步骤3，将步骤2收集的数据带入步骤1中的计算模型中，得到电网频率稳定度、机群调频响应度、机组调频贡献度数据。本发明提供计算模型，从不同层次评价电网、机群和机组的一次调频综合性能，评价方法将电网、机群和机组的一次调频综合性能数据化，能够较为直观、全面地获得相应信息。

Description

一种一次调频综合性能评价方法
技术领域
本发明属于一次调频技术领域，特别涉及一种一次调频综合性能评价方法。
背景技术
目前，通常根据频率扰动过程中机组有功出力的变化来计算机组一次调频响应过程中的 各项动态参数，以此作为评价发电机组一次调频性能的各项指标，主要为：一次调频响应速 度(时间)、调频幅度、控制精度、响应指数、稳定时间等几个关键指标。
但是，现有的相关技术标准/规范中对于一次调频的评价仅仅针对单台机组层面，而对全 网全域一次调频性能的评价尚未明确，仅仅采用机组调频合格率指标不能准确反映在经历大 频差扰动时电网所贡献出的一次调频性能的优劣。
同时，现有的评价指标在评价大频差扰动时电网及机群的一次调频动作过程时不可避免 地存在一些问题，如机组间区分比较宽泛、忽略机组间耦合特性等，不能够准确地评价电网 的频率稳定能力和全网机组的实际调频贡献性能。此外，原有的合格率指标不能准确量化机 组的实际调频贡献度，无法实现机组一次调频性能的精确化评价。
综上所述，提供一种能够全面、准确地评价电网、发电机群及机组的一次调频综合性能 评价方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有评价方法不能全面、准确评价电网、发电机群及机组的一次调频综合性能的问 题，本发明提供一种一次调频综合性能评价方法，其从电网频率稳定度、机群调频响应度以 及机组调频贡献度这几个层次出发，全面、准确地评价电网、发电机群及机组的一次调频综 合性能。
本发明采用技术方案如下：一种一次调频综合性能评价方法，包括如下步骤：
步骤1，建立电网频率稳定度、机群调频响应度、机组调频贡献度的计算模型，
电网频率稳定度的计算模型为：
Figure BDA0002007145430000011
其中，S为h时间段内的电网频率稳定度，进一步地，△Ppeak *为h时间段内的电网瞬时 变化的最大负荷(标幺值)，相当于电网负荷变化极值，△fpeak *为h时间段内的电网频率波动 的最大频差值(标幺值)，相当于电网频率变化极值；
机群调频响应度的计算模型为：
Figure BDA0002007145430000021
其中，R为h时间段内的机群调频响应度；△Ei为h时间段内电网中第i台机组的一次调 频实际贡献电量，单位为MWh或KWh；△E理论i为h时间段内电网中第i台机组的一次调频理论贡献电量,单位为MWh或KWh；M为并网机组数，单位为台；
机组调频贡献度的计算模型为：
Figure BDA0002007145430000022
其中，D为h时间段内的机组调频贡献度；△E为h时间段内的单台机组的一次调频实 际贡献电量，单位为MWh或KWh；△E理论为h时间段内的单台机组的一次调频理论贡献电量，单位为MWh或KWh；k为响应速率加权系数，缺省为1，其表达式为公式(3-1)：
k＝f(v)＝v1×0.3+v2×0.3+v3×0.4 (3-1)
其中：
Figure BDA0002007145430000023
Figure BDA0002007145430000024
Figure BDA0002007145430000025
v1为15s时刻机组一次调频响应速率值，△P1为15s时刻机组功率的变化值；v2为30s时 刻机组一次调频响应速率值，△P2为30s时刻机组功率的变化值；v3为45s时刻机组一次调频 响应速率值，△P3为45s时刻机组功率的变化值；△P理论为理论功率变化值；
步骤2，收集h时间段内步骤1中的三个计算模型中的相关数据；
步骤3，将步骤2收集的数据带入步骤1中的计算模型中，得到电网频率稳定度、机群 调频响应度、机组调频贡献度数据。
公式(1)为电网频率稳定度的计算模型，公式(2)为机群调频响应度的计算模型，公式(3) 为调频贡献度的计算模型，h时间段可以选取1小时、6小时、12小时、24小时等，为便于 计算h时间段通常选取24小时，现有的合格率指标只能反映出合格的机组的所占的比例，不 能评价单个机组的具体的性能对于机群或电网的性能的影响，本发明提供计算模型，从不同 层次评价电网、机群和机组的一次调频综合性能，建立可以反映电网频率调节能力的新指标， 评价方法将电网、机群和机组的一次调频综合性能量化、数据化，能够较为直观、全面地获 得相应信息。
进一步地，步骤1中，△Ppeak *为：
Figure BDA0002007145430000031
其中，△Ppeak *为h时间段内的电网瞬时变化的最大负荷(标幺值)，△Ppeak为h时间段内 的缺失负荷，单位为MW，△Pe为h时间段内的电网额定总装机容量，单位为MW。
进一步地，步骤1中，△fpeak *为：
Figure BDA0002007145430000032
其中，△fpeak *为h时间段内的电网频率波动的最大频差值(标幺值)，△fpeak为h时间段 内的频率波动的最大差值，单位为Hz，50为额定频率，单位为Hz。
公式(2)和公式(3)中，h时间段内的单台机组的一次调频实际贡献电量的计算方式是现有 的计算方式，具体为公式(4)：
Figure BDA0002007145430000033
式中，t0为电网频率持续20秒大于50+△fsq或小于50－△fsq情况下，频率等于50+ △fsq或50－△fsq的时刻；t调节为电网频率超出50±△fsq(机组频率控制死区)且持续时间 超过20秒情况下，电网频率超出50±△fsq时间，单位为秒(最大值为60秒)；PST为电网频率持续20秒大于50+△fsq或小于50－△fsq情况下，单个机组在t0时刻前30秒内实际出力平均值；PSt为电网频率持续20秒大于50+△fsq或小于50－△fsq情况下，单个机组在t0时刻后t调节时间内机组实际出力；d t为积分间隔时间，为1-5秒。一次调频理论贡献电量计算方法与公式(4)类似。
本发明具有的有益效果：本发明提供计算模型，从不同层次评价电网、机群和机组的一 次调频综合性能，建立可以反映电网频率调节能力的新指标，评价方法将电网、机群和机组 的一次调频综合性能量化、数据化，能够较为直观、全面地获得相应信息。
具体实施方式
下面对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施 例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下 所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例
本实施例的一次调频综合性能评价方法，包括如下步骤：步骤1，建立电网频率稳定度、 机群调频响应度、机组调频贡献度的计算模型，电网频率稳定度的计算模型为：
Figure BDA0002007145430000041
其中，S为h时间段内的电网频率稳定度，进一步地，△Ppeak *为h时间段内的电网瞬时 变化的最大负荷(标幺值)，相当于电网负荷变化极值，△fpeak *为h时间段内的电网频率波动 的最大频差值(标幺值)，相当于电网频率变化极值；
△Ppeak *为：
Figure BDA0002007145430000042
其中，△Ppeak *为h时间段内的电网瞬时变化的最大负荷(标幺值)，△Ppeak为h时间段内 的缺失负荷，单位为MW，△Pe为h时间段内的电网额定总装机容量，单位为MW；
△fpeak *为：
Figure BDA0002007145430000043
其中，△fpeak *为h时间段内的电网频率波动的最大频差值(标幺值)，△fpeak为h时间段 内的频率波动的最大差值，单位为Hz，50为额定频率，单位为Hz；
机群调频响应度的计算模型为：
Figure BDA0002007145430000044
其中，R为h时间段内的机群调频响应度；△Ei为h时间段内电网中第i台机组的一次调 频实际贡献电量，单位为MWh或KWh；△E理论i为h时间段内电网中第i台机组的一次调频理论贡献电量,单位为MWh或KWh；
机组调频贡献度的计算模型为：
Figure BDA0002007145430000051
其中，D为h时间段内的机组调频贡献度；△E为h时间段内的单台机组的一次调频实 际贡献电量，单位为MWh或KWh；△E理论为h时间段内的单台机组的一次调频理论贡献电量，单位为MWh或KWh；k为响应速率加权系数，缺省为1，其表达式为公式(3-1)：
k＝f(v)＝v1×0.3+v2×0.3+v3×0.4 (3-1)
其中：
Figure BDA0002007145430000052
Figure BDA0002007145430000053
Figure BDA0002007145430000054
v1为15s时刻机组一次调频响应速率值，△P1为15s时刻机组功率的变化值；v2为30s时 刻机组一次调频响应速率值，△P2为30s时刻机组功率的变化值；v3为45s时刻机组一次调频 响应速率值，△P3为45s时刻机组功率的变化值；△P理论为理论功率变化值；
步骤2，收集h时间段内步骤1中的三个计算模型中的相关数据；
步骤3，将步骤2收集的数据带入步骤1中的计算模型中，得到电网频率稳定度、机群 调频响应度、机组调频贡献度数据。
选取不同的时间段内的各个数据，利用公式(1)即
Figure BDA0002007145430000055
和公式(2)即
Figure BDA0002007145430000056
配合使用公式(1-1)即
Figure BDA0002007145430000057
和公式(1-2)即
Figure BDA0002007145430000058
分别计算出电网频率稳定度S以及机群调频响应度R。
将不同日期的各组数据汇总并进行比较，制成表1，即数据汇总表，从表1中能够较为 直观地获得并比较出不同电网的电网频率稳定度以及机群调频响应度，根据量化的数据来判 定出电网和机群的一次调频的性能。需要说明的是，某一日期内，频率波动的最大差值 △fpeak＝50-最低频率，其单位为Hz。
表1数据汇总表
Figure BDA0002007145430000061
选取同一电网中的多个机组在2018.7.4的相关数据，按公式(4)
Figure BDA0002007145430000062
计算出实际一次调频实际贡献电量，将计算得到的数值带入公式(3)即
Figure BDA0002007145430000071
中， 并结合公式(3-1)k＝f(v)＝v1×0.3+v2×0.3+v3×0.4进行计算，将数据汇总制成表格2，即得 到单个机组汇总表。
表2单个机组数据汇总表
Figure BDA0002007145430000072
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该领 域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本 发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中。

Claims (3)

1.一种电网及机群一次调频综合性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立电网频率稳定度、机群调频响应度、机组调频贡献度的计算模型，
电网频率稳定度的计算模型为：
Figure FDA0002795704020000011
其中，S为h时间段内的电网频率稳定度，进一步地，ΔPpeak *为h时间段内的电网瞬时变化的最大负荷，相当于电网负荷变化极值，Δfpeak *为h时间段内的电网频率波动的最大频差值，相当于电网频率变化极值；
机群调频响应度的计算模型为：
Figure FDA0002795704020000012
其中，R为h时间段内的机群调频响应度；ΔEi为h时间段内电网中第i台机组的一次调频实际贡献电量，单位为MWh或KWh；ΔE理论i为h时间段内电网中第i台机组的一次调频理论贡献电量,单位为MWh或KWh；
机组调频贡献度的计算模型为：
Figure FDA0002795704020000013
其中，D为h时间段内的机组调频贡献度；ΔE为h时间段内的单台机组的一次调频实际贡献电量，单位为MWh或KWh；ΔE理论为h时间段内的单台机组的一次调频理论贡献电量，单位为MWh或KWh；k为响应速率加权系数，缺省为1，其表达式为公式(3-1)：
k＝f(v)＝v1×0.3+v2×0.3+v3×0.4 (3-1)
其中：
Figure FDA0002795704020000014
Figure FDA0002795704020000015
Figure FDA0002795704020000016
v1为15s时刻机组一次调频响应速率值，ΔP1为15s时刻机组功率的变化值；v2为30s时刻机组一次调频响应速率值，ΔP2为30s时刻机组功率的变化值；v3为45s时刻机组一次调频响应速率值，ΔP3为45s时刻机组功率的变化值；ΔP理论为理论功率变化值；
步骤2，收集h时间段内步骤1中的三个计算模型中的相关数据；
步骤3，将步骤2收集的数据带入步骤1中的计算模型中，得到电网频率稳定度、机群调频响应度、机组调频贡献度数据。
2.根据权利要求1所述的电网及机群一次调频综合性能评价方法，其特征在于，
步骤1中，ΔPpeak *为：
Figure FDA0002795704020000021
其中，ΔPpeak *为h时间段内的电网瞬时变化的最大负荷，ΔPpeak为h时间段内的缺失负荷，单位为MW，Pe为h时间段内的电网额定总装机容量，单位为MW。
3.根据权利要求1所述的电网及机群一次调频综合性能评价方法，其特征在于，
步骤1中，Δfpeak *为：
Figure FDA0002795704020000022
其中，Δfpeak *为h时间段内的电网频率波动的最大频差值，Δfpeak为h时间段内的频率波动的最大差值，单位为Hz，50为额定频率，单位为Hz。
CN201910232451.0A 2019-03-26 2019-03-26 一种一次调频综合性能评价方法 Active CN110071522B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910232451.0A CN110071522B (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种一次调频综合性能评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910232451.0A CN110071522B (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种一次调频综合性能评价方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110071522A CN110071522A (zh) 2019-07-30
CN110071522B true CN110071522B (zh) 2021-03-12

Family

ID=67366607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910232451.0A Active CN110071522B (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种一次调频综合性能评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110071522B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113595109B (zh) * 2021-09-06 2024-01-19 华北电力科学研究院有限责任公司 飞轮储能容量配置方法及装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9077354B2 (en) * 2012-04-10 2015-07-07 Honeywell International Inc. Low power reduction of biases in a micro primary frequency standard
CN106300389B (zh) * 2016-08-22 2018-09-21 国家电网公司 一种发电机组一次调频性能的综合评价方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110071522A (zh) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101931241B (zh) 风电场并网协调控制方法
CN103715721B (zh) 交直流混合电网联合实时调峰方法
CN107482692B (zh) 风电场有功控制的方法、装置及系统
CN111416367B (zh) 一种储能多场景应用协同控制方法
CN110148956B (zh) 一种基于mpc的电池储能系统辅助agc控制方法
WO2022252382A1 (zh) 一种源网荷储网络化协调频率控制方法
CN110061521B (zh) 一种考虑频率累积作用的最大风电渗透率快速评估方法
CN108879731A (zh) 一种一次调频性能指标评价方法
CN109459985A (zh) 一种电厂一次调频实时监控的方法
CN110071522B (zh) 一种一次调频综合性能评价方法
CN112636397A (zh) 一种电网agc调频性能综合评价方法
CN105717793A (zh) 一种确保一次调频动作方向的优化控制方法及系统
CN107749631B (zh) 机组一次调频能力预估方法
CN107516902A (zh) 计及市场运作规则的多种可中断负荷实时协调控制方法
CN111969660B (zh) 基于不同工况奖惩双轨运行的一次调频考核方法及系统
CN114123237A (zh) 云边协同的火电及新能源调频、惯量在线监测系统及方法
CN108334990B (zh) 一种大电网无功补偿选址及容量优化方法及系统
CN110417064A (zh) 基于agc机组有功能力监控的调节速率动态调控方法及装置
CN113131466B (zh) 电化学储能参与低频安全稳定第三道防线的控制方法、装置及系统
CN111900740A (zh) 一种基于需求响应设备的电力系统调频方法和系统
CN115514008B (zh) 基于平均系统频率模型的新能源系统在线惯性配置方法
CN114154848B (zh) 一种终端设备供电动态风险评估方法、系统、设备及介质
CN118199158A (zh) 电量反馈下的agc混合增益补偿度实时优化方法
CN115663847A (zh) 一种考虑燃煤机组变负荷性能的火储联合调频负荷优化分配系统
CN117291460A (zh) 一种虚拟电厂响应评估方法、装置、设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant