CN112600226A - 新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112600226A CN112600226A CN202011330417.6A CN202011330417A CN112600226A CN 112600226 A CN112600226 A CN 112600226A CN 202011330417 A CN202011330417 A CN 202011330417A CN 112600226 A CN112600226 A CN 112600226A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- storage capacity
- preset
- frequency parameter
- frequency
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 223
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 42
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
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
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- 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
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- 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]
-
- 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
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- 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
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明提供了一种新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质，适用于电力系统技术领域，该方法包括：分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数；在第一频率参数和第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整储能设备的储能容量，并重新获取第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件；根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，并根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。采用本发明可以提高电力系统的频率调节能力。
Description
技术领域
本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
现有的电力系统存在如下特点：火电、水电以及核电装机增速放缓，而风电、光伏等新能源机组增速迅猛。与此同时，也出现了大量的新能源场站，使得新能源机组的装机占比不断提高。
然而，随着风电、光伏等新能源机组装机占比的不断提高，降低了电力系统的频率调节能力，导致电力系统的频率稳定性恶化。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质，以解决现有技术中由于电力系统的频率调节能力较低，导致电力系统的频率稳定性恶化的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明实施例的第一方面提供了一种新能源场站储能容量的配置方法，该方法包括：
分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数；第一系统通过将目标电力系统中的新能源机组替换为相应比例的同步机机组得到，第二系统通过在目标电力系统中增加储能容量为预设容量的储能设备得到，目标电力系统包括同步机机组和新能源机组；
在第一频率参数和第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整储能设备的储能容量，并获取调整后的第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件；
根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，并根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。
可选的，新能源场站储能容量的配置方法还包括：
在第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件的情况下，将预设容量确定为调整结束后的储能设备的最终储能容量。
可选的，根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，包括：
获取目标电力系统在预设时刻的发电容量和负荷容量的比值；
在比值大于或者等于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值的倒数以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量；
在比值小于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量。
可选的，预设频率条件包括以下至少一种条件：
第一频率参数和第二频率参数各自的频率变化率的差值小于第一预设差值；
第一频率参数和第二频率参数各自的最大频率偏差的差值小于第二预设差值。
可选的，根据储能总容量配置新能源场站的储能容量，包括：
根据储能总容量以及目标新能源场站的装机容量占目标电力系统中所有新能源场站的装机容量的比例，配置目标新能源场站的储能容量。
可选的，同步机机组包括火电机组、水电机组或者核电机组中的至少一种；新能源机组包括风电机组或者光伏机组中的至少一种。
本发明实施例的第二方面提供了一种新能源场站储能容量的配置装置，该装置包括：
获取模块，用于分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数；第一系统通过将目标电力系统中的新能源机组替换为相应比例的同步机机组得到，第二系统通过在目标电力系统中增加储能容量为预设容量的储能设备得到，目标电力系统包括同步机机组和新能源机组；
调整模块，用于在第一频率参数和第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整储能设备的储能容量，并获取调整后的第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件；
计算模块，用于根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量；
配置模块，用于根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。
可选的，新能源场站储能容量的配置装置还包括确定模块，用于：
在第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件的情况下，将预设容量确定为调整结束后的储能设备的最终储能容量。
可选的，计算模块还用于：
获取目标电力系统在预设时刻的发电容量和负荷容量的比值；
在比值大于或者等于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值的倒数以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量；
在比值小于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量。
可选的，预设频率条件包括以下至少一种条件：
第一频率参数和第二频率参数各自的频率变化率的差值小于第一预设差值；
第一频率参数和第二频率参数各自的最大频率偏差的差值小于第二预设差值。
可选的，配置模块还用于：
根据储能总容量以及目标新能源场站的装机容量占目标电力系统中所有新能源场站的装机容量的比例，配置目标新能源场站的储能容量。
可选的，同步机机组包括火电机组、水电机组或者核电机组中的至少一种；新能源机组包括风电机组或者光伏机组中的至少一种。
本发明实施例的第三方面提供了一种配置设备，包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
与现有技术相比，在本发明实施例中，可以在实际的目标电力系统的基础上模拟出第一系统和第二系统，然后分别在预设时刻对第一系统和第二系统进行故障模拟，以获取第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数。之后，可以通过调整第二系统中储能设备的储能容量，使得第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件。这样，可以根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，然后根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。由于第二系统中增加的储能设备的最终储能容量是在第二系统和第一系统的频率调节能力一致的情况下得到的，因此，基于该最终储能容量配置的新能源场站的储能容量，不仅可以提高电力系统的频率调节能力，而且可以合理的对新能源场站的储能容量进行配置，更加贴合实际情况，避免了不合理配置带来的成本损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种新能源场站储能容量的配置方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种新能源场站储能容量配置装置的示意图。
图3为本发明实施例提供的一种配置设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如背景技术所描述的，随着风电、光伏等新能源装机占比的不断提高，降低了电力系统的频率调节能力，导致电力系统的频率稳定性恶化。
申请人经过研究发现，传统的电力系统所需的频率调节能力，由火电、水电等同步发电机提供，而包括风电、光伏等新能源机组的电力系统，由于风电、光伏等新能源机组存在的低惯性、不可预测等特征，使得电力系统的频率调节能力大幅下降。具体表现在以下方面：
一方面，出于经济性考虑，新能源机组的发电一般都采用最大功率跟踪输出功率，通常不预留备用容量，且自身不具备同步机旋转惯量，无法响应电网频率变化，在火电、水电、核电等同步机容量占比较低的情况下，电力系统可能因为缺乏频率支撑不足出现区域电网稳定问题；
另一方面，风电、光伏本身具有出力波动性，要求电力系统有额外的调节能力用于应对间歇性电源出力的不确定性，伴随风电、光伏装机占比的上升，电力系统的频率调节能力更显不足。
为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质。下面首先对本发明实施例所提供的新能源场站储能容量的配置方法进行介绍。
新能源场站储能容量的配置方法的执行主体，可以是新能源场站储能容量的配置装置，该配置装置可以是包括新能源场站的任意电力系统中的配置设备，例如移动电子设备或者非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本发明实施例不作具体限定。
如图1所示，本发明实施例提供的新能源场站储能容量的配置方法包括以下步骤：
S110、分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数。
在一些实施例中，第一系统和第二系统可以基于目标电力系统得到，该目标电力系统可以是包含新能源场站的任意电力系统，该目标电力系统可以包括同步机机组和新能源机组，该同步机机组可以包括火电机组、水电机组或者核电机组中的至少一种，该新能源机组可以包括风电机组或者光伏机组中的至少一种。第一系统可以通过将目标电力系统中的新能源机组替换为相应比例的同步机机组得到。第二系统可以通过在目标电力系统中增加储能容量为预设容量的储能设备得到，该储能设备的储能容量可以为预设容量，该预设容量可以是一个经验值，或者也可以直接设置为零，这里不对其作具体限定。
值得一提的是，由于第一系统中的机组类型全部或者大部分为同步机机组，其频率调节能力较好，因此，可以将第一系统看作是一个理想系统。第二系统可以看作是第一系统的跟随系统，通过调整第二系统中的储能设备的储能容量，以使第二系统的频率调节能力与第一系统一致，从而提高第二系统的频率调节能力。
在一些实施例中，预设时刻可以是当前时刻之前的任意一个时刻，例如前一天上午或者下午的某个时刻。此外，为了更加贴合实际情况，可以将预设时刻配置为历史上曾出现过故障的时刻。预设故障可以根据经验进行设置，例如设置预设故障为某特高压直流发生双极闭锁并损失4000MW电力的故障。
具体的，上述配置装置可以通过读取目标电力系统所对应的调度数据信息采集系统中的电力系统线路、主变、机组稳态及暂态电气参数，以及调度数据采集系统确定的各同步机组开关状态、新能源出力及电力负荷，获取到预设时刻下第一系统的断面参数，例如目标电力系统在该预设时刻下同步机机组的开机数量、每个同步机机组的机组容量、新能源机组的开机数量、每个新能源机组的机组容量以及符合参数等。通过上述断面参数，配置装置可以对目标电力系统进行模拟，以得到上述第一系统和第二系统。同时，可以进行故障模拟，获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数，例如频率变化率、最大频率偏差等频率参数。
S120、在第一频率参数和第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整储能设备的储能容量，并获取调整后的第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件。
在一些实施例中，预设频率条件可以包括以下至少一种条件：第一频率参数和第二频率参数各自的频率变化率的差值小于第一预设差值；第一频率参数和第二频率参数各自的最大频率偏差的差值小于第二预设差值。其中，第一预设差值和第二预设差值可以根据经验或者配置需求进行设置，例如，第一预设差值可以设置为每秒0.005赫兹，第二预设差值可以设置为0.01赫兹。
在一些实施例中，配置装置在获取到上述第一频率参数和第二频率参数后，可以对第一频率参数和第二频率参数是否满足预设频率条件进行判断，以确定是否调整第二系统中储能设备的储能容量。
具体的，在第一频率参数和第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，配置装置可以调整储能设备的储能容量，例如按一定比例增加或者减少储能设备的储能容量，之后，配置装置可以重新获取第二系统在预设时刻发生预设故障后的第二频率参数，然后再次判断第一频率参数和第二频率参数是否满足预设频率条件，直至第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件。
在第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件的情况下，配置装置可以不用调整储能设备的储能容量，直接将上述预设容量确定为调整结束后的储能设备的最终储能容量。
S130、根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，并根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。
在一些实施例中，配置装置可以将调整结束后的储能设备的储能容量作为最终储能容量。之后，配置装置可以根据该最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，然后根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。
可选的，配置装置可以根据发电容量和负荷容量的比值，选择目标电力系统的储能总容量的计算方式，相应的处理可以如下：获取目标电力系统在预设时刻的发电容量和负荷容量的比值；在比值大于或者等于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值的倒数以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量；在比值小于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量。
在一些实施例中，发电容量和负荷容量的比值可以衡量电力系统的送受端特性，当比值大于1时，电力系统呈现送端特性，当比值小于1时，电力系统呈现受端特性。具体的，在呈现送端特性的电力系统中，以抵御高频故障风险为首要因素；在呈现受端特性的电网中，以抵御低频故障风险为首要因素。
在一些实施例中，配置装置根据上述提到的断面参数，可以获取到目标电力系统在预设时刻的发电容量和负荷容量的比值。之后，配置装置可以根据比值与1的大小关系，选择目标电力系统的储能总容量的计算方式。
在比值大于或者等于一的情况下，配置装置可以根据虚拟同步机惯性时间常数、比值的倒数以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量。例如，可以按照如下公式计算储能总容量。
其中，S为储能总容量，γ为比值，E为最终储能容量，Hequ为虚拟同步机惯性时间常数，虚拟同步机惯性常数可以设置为5秒。
在比值小于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量。例如，可以按照如下公式计算储能总容量。
其中，S为储能总容量，γ为比值，E为最终储能容量，Hequ为虚拟同步机惯性时间常数，虚拟同步机惯性常数可以设置为5秒。
可选的，上述根据储能总容量配置新能源场站的储能容量的具体处理，可以如下：根据储能总容量以及目标新能源场站的装机容量占目标电力系统中所有新能源场站的装机容量的比例，配置目标新能源场站的储能容量。
在一些实施例中，目标新能源场站可以是目标电力系统中任意一个新能源场站。
配置装置在计算出目标电力系统的储能总容量，可以根据储能总容量以及目标新能源场站的装机容量占目标电力系统中所有新能源场站的装机容量的比例，配置目标新能源场站的储能容量。
在本发明实施例中，可以在实际的目标电力系统的基础上模拟出第一系统和第二系统，然后分别在预设时刻对第一系统和第二系统进行故障模拟，以获取第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数。之后，可以通过调整第二系统中储能设备的储能容量，使得第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件。这样，可以根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，然后根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。由于第二系统中增加的储能设备的最终储能容量是在第二系统和第一系统的频率调节能力一致的情况下得到的，因此，基于该最终储能容量配置的新能源场站的储能容量，不仅可以提高电力系统的频率调节能力，而且可以合理的对新能源场站的储能容量进行配置，更加贴合实际情况，避免了不合理配置带来的成本损耗。
为了更好的理解上述实施例，下面对计算储能总容量的过程中所涉及到的一些过程进行介绍。
在不计负荷惯量条件下，整个电力系统的总惯量等于同步机惯量与储能提供的等值惯量之，相对于相同容量的新能源和同步发电机，只要能够提供相同的惯量，电力系统整体惯量保持不变，系统频率变化率及频率最大偏差基本保持不变。此外，新能源场站的惯量全部由非旋转型储能提供。
由于高频故障下和低频故障下同步机惯量不相等，应分别进行计算评估，进而计算储能的充电容量和放电容量，两者总和即为该新能源场站所需配置的储能容量，具体计算方法如下：
首先分以下两种情况计算惯性时间常数，惯性常数可由发电机离线暂态参数中动能参数项除以机组容量得到。
当系统发生低频故障时，转子减速，释放动能，增加机组电磁功率输出，认为转速最低可降至0.93倍额定转速(发电机转子低频保护阀值)，支撑惯量等于额定转速对应的转子动能和最低转速对应动能之差。
当系统发生高频故障时，转子加速，利用增加的动能吸收来自系统的电磁功率，支撑惯量等于最高转速(发电机转子超速保护阀值)对应动能减去额定转速对应的动能。
在整个电力系统送端部分，发电备用容量较为充足(为提高新能源消纳能力，多采用火电做为调峰备用)，应对低频故障能力较强。但如果发生高频故障，相关的送出线路或者断面的输送功率将急剧增加，潮流越限风险将大大增加，储能设备用于吸收多余电力的充电容量可配置稍高一些。相应的，在电力系统负荷占比较高的受端部分，电力供应较为紧张，预防低频故障造成负荷损失风险较高，用于释放电力的放电容量配置需适当提高。综合以上分析，储能容量宜根据新能源所在电力系统送受端位置进行配置。
基于上述实施例提供的新能源场站储能容量的配置方法，相应地，本发明还提供了应用于该新能源场站储能容量的配置方法的新能源场站储能容量配置装置的具体实现方式。请参见以下实施例。
如图2所示，提供了一种新能源场站储能容量的配置装置，该装置包括：
获取模块210，用于分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数；第一系统通过将目标电力系统中的新能源机组替换为相应比例的同步机机组得到，第二系统通过在目标电力系统中增加储能容量为预设容量的储能设备得到，目标电力系统包括同步机机组和新能源机组；
调整模块220，用于在第一频率参数和第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整储能设备的储能容量，并获取调整后的第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件；
计算模块230，用于根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量；
配置模块240，用于根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。
可选的，新能源场站储能容量的配置装置还包括确定模块，用于：
在第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件的情况下，将预设容量确定为调整结束后的储能设备的最终储能容量。
可选的，计算模块230还用于：
获取目标电力系统在预设时刻的发电容量和负荷容量的比值；
在比值大于或者等于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值的倒数以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量；
在比值小于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、比值以及最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量。
可选的，预设频率条件包括以下至少一种条件：
第一频率参数和第二频率参数各自的频率变化率的差值小于第一预设差值；
第一频率参数和第二频率参数各自的最大频率偏差的差值小于第二预设差值。
可选的，配置模块240还用于：
根据储能总容量以及目标新能源场站的装机容量占目标电力系统中所有新能源场站的装机容量的比例，配置目标新能源场站的储能容量。
可选的，同步机机组包括火电机组、水电机组或者核电机组中的至少一种；新能源机组包括风电机组或者光伏机组中的至少一种。
在本发明实施例中，可以在实际的目标电力系统的基础上模拟出第一系统和第二系统，然后分别在预设时刻对第一系统和第二系统进行故障模拟，以获取第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数。之后，可以通过调整第二系统中储能设备的储能容量，使得第一频率参数和第二频率参数满足预设频率条件。这样，可以根据调整结束后的储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，然后根据储能总容量配置新能源场站的储能容量。由于第二系统中增加的储能设备的最终储能容量是在第二系统和第一系统的频率调节能力一致的情况下得到的，因此，基于该最终储能容量配置的新能源场站的储能容量，不仅可以提高电力系统的频率调节能力，而且可以合理的对新能源场站的储能容量进行配置，更加贴合实际情况，避免了不合理配置带来的成本损耗。
图3为实现本发明各个实施例的一种配置设备的硬件结构示意图。
配置设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。
具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种新能源场站储能容量的配置方法实施例。
在一个示例中，配置设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图3所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。
通信接口303，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线310包括硬件、软件或两者，将配置设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述新能源场站储能容量的配置方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新能源场站储能容量的配置方法，其特征在于，包括：
分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数；所述第一系统通过将目标电力系统中的新能源机组替换为相应比例的同步机机组得到，所述第二系统通过在目标电力系统中增加储能容量为预设容量的储能设备得到，所述目标电力系统包括同步机机组和新能源机组；
在所述第一频率参数和所述第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整所述储能设备的储能容量，并获取调整后的第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至所述第一频率参数和所述第二频率参数满足预设频率条件；
根据调整结束后的所述储能设备的最终储能容量，计算所述目标电力系统的储能总容量，并根据所述储能总容量配置所述新能源场站的储能容量。
2.如权利要求1所述的新能源场站储能容量的配置方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一频率参数和所述第二频率参数满足预设频率条件的情况下，将所述预设容量确定为所述调整结束后的所述储能设备的最终储能容量。
3.如权利要求1所述的新能源场站储能容量的配置方法，其特征在于，所述根据调整结束后的所述储能设备的最终储能容量，计算目标电力系统的储能总容量，包括：
获取所述目标电力系统在所述预设时刻的发电容量和负荷容量的比值；
在所述比值大于或者等于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、所述比值的倒数以及所述最终储能容量，计算所述目标电力系统的储能总容量；
在所述比值小于一的情况下，根据虚拟同步机惯性时间常数、所述比值以及所述最终储能容量，计算所述目标电力系统的储能总容量。
4.如权利要求1或2所述的新能源场站储能容量的配置方法，其特征在于，所述预设频率条件包括以下至少一种条件：
所述第一频率参数和所述第二频率参数各自的频率变化率的差值小于第一预设差值；
所述第一频率参数和所述第二频率参数各自的最大频率偏差的差值小于第二预设差值。
5.如权利要求1至3任一项所述的新能源场站储能容量的配置方法，其特征在于，所述根据所述储能总容量配置所述新能源场站的储能容量，包括：
根据所述储能总容量以及目标新能源场站的装机容量占所述目标电力系统中所有新能源场站的装机容量的比例，配置所述目标新能源场站的储能容量。
6.如权利要求1至3任一项所述的新能源场站储能容量的配置方法，其特征在于，所述同步机机组包括火电机组、水电机组或者核电机组中的至少一种；所述新能源机组包括风电机组或者光伏机组中的至少一种。
7.一种新能源场站储能容量的配置装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别获取在预设时刻发生预设故障后第一系统的第一频率参数和第二系统的第二频率参数；所述第一系统通过将目标电力系统中的新能源机组替换为相应比例的同步机机组得到，所述第二系统通过在目标电力系统中增加储能容量为预设容量的储能设备得到，所述目标电力系统包括同步机机组和新能源机组；
调整模块，用于在所述第一频率参数和所述第二频率参数不满足预设频率条件的情况下，调整所述储能设备的储能容量，并获取调整后的第二系统在发生预设故障后的第二频率参数，直至所述第一频率参数和所述第二频率参数满足预设频率条件；
计算模块，用于根据调整结束后的所述储能设备的最终储能容量，计算所述目标电力系统的储能总容量；
配置模块，用于根据所述储能总容量配置所述新能源场站的储能容量。
8.如权利要求7所述的新能源场站储能容量的配置装置，其特征在于，所述装置还包括确定模块，用于：
在所述第一频率参数和所述第二频率参数满足预设频率条件的情况下，将所述预设容量确定为所述调整结束后的所述储能设备的最终储能容量。
9.一种配置设备，其特征在于，包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011330417.6A CN112600226B (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011330417.6A CN112600226B (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112600226A true CN112600226A (zh) | 2021-04-02 |
| CN112600226B CN112600226B (zh) | 2023-01-24 |
Family
ID=75183642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011330417.6A Active CN112600226B (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112600226B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115940152A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-07 | 国网山东省电力公司东营市垦利区供电公司 | 一种新能源装机容量优化分配方法、系统、终端及介质 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106374496A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-01 | 东北电力大学 | 双馈风电机组‑储能系统模拟同步机调频特性控制策略 |
| US20170038786A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Nec Laboratories America, Inc. | Management of Grid-Scale Energy Storage Systems |
| CN106849141A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-06-13 | 许继集团有限公司 | 一种大容量集中式虚拟同步机控制方法、装置及系统 |
| CN108377004A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-07 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 基于虚拟同步机的风储协调调频方法及系统 |
| CN208423812U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-01-22 | 上海岚泰新能源科技发展有限公司 | 一种新能源储能与能源分配系统 |
| CN110504711A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-26 | 华北电力大学 | 一种基于新能源同步机的新能源并网控制系统和方法 |
| CN111224411A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-06-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法及装置 |
-
2020
- 2020-11-24 CN CN202011330417.6A patent/CN112600226B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170038786A1 (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Nec Laboratories America, Inc. | Management of Grid-Scale Energy Storage Systems |
| CN106374496A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-02-01 | 东北电力大学 | 双馈风电机组‑储能系统模拟同步机调频特性控制策略 |
| CN106849141A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-06-13 | 许继集团有限公司 | 一种大容量集中式虚拟同步机控制方法、装置及系统 |
| CN108377004A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-07 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 基于虚拟同步机的风储协调调频方法及系统 |
| CN208423812U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-01-22 | 上海岚泰新能源科技发展有限公司 | 一种新能源储能与能源分配系统 |
| CN110504711A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-26 | 华北电力大学 | 一种基于新能源同步机的新能源并网控制系统和方法 |
| CN111224411A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-06-02 | 中国电力科学研究院有限公司 | 电力系统中惯量补偿设备的惯性参数确定方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨丘帆等: "提升电网惯性与一次调频性能的储能容量配置方法", 《电力建设》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115940152A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-07 | 国网山东省电力公司东营市垦利区供电公司 | 一种新能源装机容量优化分配方法、系统、终端及介质 |
| CN115940152B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-08-18 | 国网山东省电力公司东营市垦利区供电公司 | 一种新能源装机容量优化分配方法、系统、终端及介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112600226B (zh) | 2023-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2793989C (en) | Grid regulation services for energy storage devices based on grid frequency | |
| CN103219727B (zh) | 基于pmu实测的分区电网结构动态调整方法 | |
| CN112600226B (zh) | 新能源场站储能容量的配置方法、装置、设备和存储介质 | |
| CN110323738A (zh) | 一种用于确定直流输电系统承载新能源能力的方法及系统 | |
| Li et al. | Review of frequency regulation requirements for wind power plants in international grid codes | |
| CN104198953B (zh) | 电动汽车充放电装置双向运行测试系统及方法 | |
| CN104181386A (zh) | 单相费控智能电能表 | |
| CN106972518B (zh) | 小型地方电网与能源基地直流外送系统接入模式选择方法 | |
| CN106960262B (zh) | 特高压直流线路预想故障有功备用容量评估方法和装置 | |
| CN105204492A (zh) | 一种元器件故障诊断方法、控制器及空调 | |
| CN116780659A (zh) | 考虑系统惯量需求的分布式资源同步化控制方法 | |
| CN104362643B (zh) | 风电场无功补偿配置容量计算方法 | |
| CN114268141B (zh) | 储能系统soc校正调节方法与系统 | |
| CN110458334A (zh) | 一种限制短路电流运行方式辅助决策方法 | |
| CN107069662B (zh) | 一种柔性直流控制系统双端无流跳闸的方法 | |
| Roscoe et al. | Increasing security of supply by the use of a local power controller during large system disturbances | |
| CN205910697U (zh) | 一种配电网光伏接入能力仿真系统 | |
| CN110148065B (zh) | 一种考虑柔直影响的短路电流计算处理方法及系统 | |
| CN104021268B (zh) | 一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法 | |
| CN118074211A (zh) | 微电网的控制方法、控制装置、微电网及存储介质 | |
| CN117200261B (zh) | 一种基于电网调频的储能设备控制方法、装置和存储介质 | |
| Kumar et al. | Reactive power cost characteristics for synchronous generator in deregulated electricity markets | |
| US20230121793A1 (en) | Electrical parameter monitoring | |
| CN113635806A (zh) | 基于区块链的新能源充电桩用户管理方法及系统 | |
| Basumatary et al. | Real-Time Coordinated Reserve Response from Smart Dynamic Load for Frequency Regulation |
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 |