CN113270880B - 一种飞轮储能容量配置方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞轮储能容量配置方法及系统，筛选一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集，获取不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量，根据一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数，将容量常数与初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量。本发明能够准确配置飞轮容量，降低了飞轮的容量损耗。

Description

一种飞轮储能容量配置方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统频率调节技术领域，特别是涉及一种飞轮储能容量配置方法及系统。
背景技术
火电机组的一次调频调节能力是支撑电力系统进行频率调节的重要能力。火电机组转速不等率应为3％～6％；燃煤机组达到75％目标负荷的响应时间应不大于15s，达到90％目标负荷的时间应不大于30s；机组参与一次调频的调频负荷变化幅度上限应限制在(6％～10％)之间，额定负荷下运行的机组在增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于3％。因此，在高风电渗透率的电力系统中，提倡火电机组运行灵活性的同时，需要充分考虑机组一次调频响应能力变化对电力系统稳定性的影响。由于当前飞轮的经济性与实用性，已经越来越多的成为火电机组辅助一次调频储能形式的选择。而当前飞轮容量(飞轮容量包含两部分内容：飞轮功率与飞轮总能量)配置依旧非常粗糙，通常是按照机组额定功率的占比来配置。这样配置的问题是没有考虑机组实际的调频能力，进而会造成容量配置不准确，造成飞轮配置上的浪费，或飞轮配置容量不满足当前机组一次调频辅助蓄能的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种飞轮储能容量配置方法及系统，能够准确配置飞轮容量以降低飞轮的容量损耗。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种飞轮储能容量配置方法，所述方法包括：
获取火电厂多个采样时刻的一次调频历史数据集；所述一次调频历史数据集中的每个一次调频数据包括一次调频的开始时间、火电机组的一次调频功率占比和火电机组的一次调频积分电量占比；所述火电机组的一次调频功率占比包括第一一次调频功率占比和第二一次调频功率占比；
筛选所述一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集；
获取所述不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；
获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量；
根据所述一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数；
将所述容量常数与所述初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量。
可选的，筛选所述一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集，具体包括：
将第一一次调频功率占比小于15s功率预设值的75％，或第二一次调频功率占比小于30s功率预设值的90％，或一次调频积分电量占比小于积分电量预设值的75％的一次调频数据确定为不合格一次调频数据；所述第一一次调频功率占比为一次调频15s功率占比，所述第二一次调频功率占比为一次调频30s功率占比；
所述一次调频历史数据集中所有的不合格一次调频数据构成不合格一次调频数据集。
可选的，获取所述不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率，具体包括：
利用公式
Figure BDA0003151849740000021
确定每个一次调频功率占比中第一一次调频功率占比对应的15秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP15％为第一一次调频功率占比，ΔP15S.max为15秒内机组一次调频最大出力调整量，ΔPE.max为理论最大出力调整量；
利用公式
Figure BDA0003151849740000022
确定每个第二一次调频功率占比对应的30秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP30％为第二一次调频功率占比，ΔP30S..max为30秒内机组一次调频最大出力调整量；
获取所述不合格一次调频数据集中15秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第一最大差值；
获取所述不合格一次调频数据集中30秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第二最大差值；
将所述第一最大差值和所述第二最大差值的较大值确定为飞轮需要配置的功率。
可选的，所述获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量，具体包括：
利用公式
Figure BDA0003151849740000031
确定每个一次调频积分电量占比对应的机组一次调频实际贡献电量；其中，Q％为一次调频积分电量占比，ΔQS为机组一次调频实际贡献电量，ΔQE为机组一次调频理论贡献电量；所述一次调频积分电量占比为一次调频60s积分电量占比；
获取所述不合格一次调频数据集中机组一次调频实际贡献电量与机组一次调频理论贡献电量的差值的最大值，并确定为初始积分电量。
可选的，根据所述一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数，具体包括：
分别统计连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数和连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
根据连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公
Figure BDA0003151849740000032
确定预设时间段内连续两次一次调频的比例；其中，h1为预设时间段内连续两次一次调频的比例，m1为连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，n为一次调频历史数据集中一次调频的总次数；
根据连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000033
确定预设时间段内连续三次一次调频的比例；其中，h2为预设时间段内连续三次一次调频的比例，m2为连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于2.5；
若预设时间段内连续三次一次调频的比例h2大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于3.5；
若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1和十分钟内连续三次一次调频的比例h2都不大于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于1.5。
一种飞轮储能容量配置系统，所述系统包括：
一次调频历史数据集获取模块，用于获取火电厂多个采样时刻的一次调频历史数据集；所述一次调频历史数据集中的每个一次调频数据包括一次调频的开始时间、火电机组的一次调频功率占比和火电机组的一次调频积分电量占比；所述火电机组的一次调频功率占比包括第一一次调频功率占比和第二一次调频功率占比；
不合格一次调频数据集构成模块，用于筛选所述一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集；
飞轮需要配置的功率确定模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；
初始积分电量确定模块，用于获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量；
容量常数确定模块，用于根据所述一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数；
飞轮需要配置的电量确定模块，用于将所述容量常数与所述初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量。
可选的，所述不合格一次调频数据集构成模块，具体包括：
不合格一次调频数据确定子模块，用于将第一一次调频功率占比小于15s功率预设值的75％，或第二一次调频功率占比小于30s功率预设值的90％，或一次调频积分电量占比小于积分电量预设值的75％的一次调频数据确定为不合格一次调频数据；所述第一一次调频功率占比为一次调频15s功率占比，所述第二一次调频功率占比为一次调频30s功率占比；
不合格一次调频数据集构成子模块，用于所述一次调频历史数据集中所有的不合格一次调频数据构成不合格一次调频数据集。
可选的，所述飞轮需要配置的功率确定模块，具体包括：
15秒内机组一次调频最大出力调整量确定子模块，用于利用公式
Figure BDA0003151849740000051
确定每个一次调频功率占比中第一一次调频功率占比对应的15秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP15％为第一一次调频功率占比，ΔP15S.max为15秒内机组一次调频最大出力调整量，ΔPE.max为理论最大出力调整量；
30秒内机组一次调频最大出力调整量确定子模块，用于利用公式
Figure BDA0003151849740000052
确定每个第二一次调频功率占比对应的30秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP30％为第二一次调频功率占比，ΔP30S..max为30秒内机组一次调频最大出力调整量；
第一最大差值获取子模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中15秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第一最大差值；
第二最大差值获取子模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中30秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第二最大差值；
飞轮需要配置的功率确定子模块，用于将所述第一最大差值和所述第二最大差值的较大值确定为飞轮需要配置的功率。
可选的，所述初始积分电量确定模块，具体包括：
机组一次调频实际贡献电量确定子模块，用于利用公式
Figure BDA0003151849740000053
确定每个一次调频积分电量占比对应的机组一次调频实际贡献电量；其中，Q％为一次调频积分电量占比，ΔQS为机组一次调频实际贡献电量，ΔQE为机组一次调频理论贡献电量；所述一次调频积分电量占比为一次调频60s积分电量占比；
初始积分电量确定子模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中机组一次调频实际贡献电量与机组一次调频理论贡献电量的差值的最大值，并确定为初始积分电量。
可选的，所述容量常数确定模块，具体包括：
一次调频次数统计子模块，用于分别统计连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数和连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
第一比例确定子模块，用于根据连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000061
确定预设时间段内连续两次一次调频的比例；其中，h1为预设时间段内连续两次一次调频的比例，m1为连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，n为一次调频历史数据集中一次调频的总次数；
第二比例确定子模块，用于根据连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000062
确定预设时间段内连续三次一次调频的比例；其中，h2为预设时间段内连续三次一次调频的比例，m2为连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
第一容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于2.5；
第二容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续三次一次调频的比例h2大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于3.5；
第三容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1和十分钟内连续三次一次调频的比例h2都不大于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于1.5。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种飞轮储能容量配置方法及系统，筛选一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集，获取不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量，根据一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数，将容量常数与初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量。本发明能够准确配置飞轮容量，降低了飞轮的容量损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明提供的一种飞轮储能容量配置方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种飞轮储能容量配置方法及系统，能够准确配置飞轮容量以满足当前机组一次调频辅助蓄能的需求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种飞轮储能容量配置方法，如图1所示，方法包括：
S101，获取火电厂多个采样时刻的一次调频历史数据集；一次调频历史数据集中的每个一次调频数据包括一次调频的开始时间、火电机组的一次调频功率占比和火电机组的一次调频积分电量占比；火电机组的一次调频功率占比包括第一一次调频功率占比和第二一次调频功率占比；
S102，筛选一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集；
S103，获取不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；
S104，获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量；
S105，根据一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数；
S106，将容量常数与初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量。
具体过程如下：
步骤S101，获取火电厂一年内的一次调频历史数据。
历史数据是逐条的，每一条数据是一个一次调频数据，对应一个一次调频
每一条数据包含这次一次调频的开始时间，以及以下这些参数的值：
Figure BDA0003151849740000081
Figure BDA0003151849740000082
Figure BDA0003151849740000083
其中：
ΔP15％：机组一次调频15s功率指标(即15s实际最大功率占理论最大功率百分比)；
ΔP30％：机组一次调频30s功率指标(即30s实际最大功率占理论最大功率百分比)；
Q％：机组一次调频60s积分电量指标(即60s实际积分电量占理论电量的百分比)；
ΔP15S.max：15秒内机组一次调频最大出力调整量；
ΔP30S..max：30秒内机组一次调频最大出力调整量；
ΔPE.max：机组调频持续时间(A0～B0)理论最大出力调整量；
ΔQS：机组一次调频实际贡献电量；
ΔQE：机组一次调频理论贡献电量。
步骤S102，对历史数据依据电网要求的指标15秒功率达到设定值的75％以下，30s功率达到设定值90以下，60s积分电量达到设定值75％以下的数据进行筛选，筛选出不合格所有的数据。
ΔP15％＞＝75％，即为合格，否则不合格；
ΔP30％＞＝90％，即合格，否则不合格；
Q％＞＝75％，即合格，否则不合格。
使用遍历的方法统计这一年内每一次的这些数据，找出这三个指标不合格的次数，只要有一个不合格即为不合格。
具体包括：
将第一一次调频功率占比小于15s功率预设值的75％，或第二一次调频功率占比小于30s功率预设值的90％，或一次调频积分电量占比小于积分电量预设值的75％的一次调频数据确定为不合格一次调频数据；第一一次调频功率占比为一次调频15s功率占比，第二一次调频功率占比为一次调频30s功率占比；
一次调频历史数据集中所有的不合格一次调频数据构成不合格一次调频数据集。
步骤S103，计算并找出不合格次数内的ΔPE.max-ΔP15S.max和ΔPE.max-ΔP30S.max中的最大值记为ΔP。ΔP不变，确定为飞轮需要配置的功率。
具体包括：
利用公式
Figure BDA0003151849740000091
确定每个一次调频功率占比中第一一次调频功率占比对应的15秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP15％为第一一次调频功率占比，ΔP15S.max为15秒内机组一次调频最大出力调整量，ΔPE.max为理论最大出力调整量；
利用公式
Figure BDA0003151849740000092
确定每个第二一次调频功率占比对应的30秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP30％为第二一次调频功率占比，ΔP30S..max为30秒内机组一次调频最大出力调整量；
获取不合格一次调频数据集中15秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第一最大差值；
获取不合格一次调频数据集中30秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第二最大差值；
将第一最大差值和第二最大差值的较大值确定为飞轮需要配置的功率。
步骤S104，计算并找出不合格次数内的ΔQE-ΔQS中的最大值记为ΔE，具体包括：
利用公式
Figure BDA0003151849740000101
确定每个一次调频积分电量占比对应的机组一次调频实际贡献电量；其中，Q％为一次调频积分电量占比，ΔQS为机组一次调频实际贡献电量，ΔQE为机组一次调频理论贡献电量；一次调频积分电量占比为一次调频60s积分电量占比；
获取不合格一次调频数据集中机组一次调频实际贡献电量与机组一次调频理论贡献电量的差值的最大值，并确定为初始积分电量。
步骤S105，根据一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数，具体包括：
分别统计连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数和连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；优选地，预设时间段为十分钟；
根据连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000102
确定预设时间段内连续两次一次调频的比例；其中，h1为预设时间段内连续两次一次调频的比例，m1为连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，n为一次调频历史数据集中一次调频的总次数；
根据连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000103
确定预设时间段内连续三次一次调频的比例；其中，h2为预设时间段内连续三次一次调频的比例，m2为连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于2.5；
若预设时间段内连续三次一次调频的比例h2大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于3.5；
若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1和十分钟内连续三次一次调频的比例h2都不大于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于1.5。
需要说明的是：h1和h2不会同时等于50％，因此一次调频是随机的，不可能全部出现在十分钟内两次或者十分钟内三次，有一部分情况是十分钟内只有一次。
因为飞轮最好要处于30％-75％能量的区间下运行是最好的，十分钟内连续调频消耗能量是来不及对其进行能量补充的，所以需要有一个容量常数，这个常数需要依据现场调频情况来确定。如果十分钟内一次的居多，那么飞轮只需要参与一次就行，这个常数设置为1.5就恰好满足容量需求。如果十分钟内两次居多，那么就要不充电满足两次调频，这个常数设置为2.5合适，如果十分钟内连续三次居多，那么就要不充电满足三次调频，这个常数设置为3.5合适。
步骤S106，ΔE乘以容量常数a所得的值为飞轮需要配置的积分电量E容量，即E＝a*ΔE。
由于对数据做了详细统计，因此本发明的配置方法所得的配置容量为更加精确与贴合实际的容量配置，会降低火电厂飞轮容量损耗，提高经济效益。
本发明还提供了一种飞轮储能容量配置系统，系统包括：
一次调频历史数据集获取模块，用于获取火电厂多个采样时刻的一次调频历史数据集；一次调频历史数据集中的每个一次调频数据包括一次调频的开始时间、火电机组的一次调频功率占比和火电机组的一次调频积分电量占比；火电机组的一次调频功率占比包括第一一次调频功率占比和第二一次调频功率占比；
不合格一次调频数据集构成模块，用于筛选一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集；
飞轮需要配置的功率确定模块，用于获取不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；
初始积分电量确定模块，用于获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量；
容量常数确定模块，用于根据一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数；
飞轮需要配置的电量确定模块，用于将容量常数与初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量。
不合格一次调频数据集构成模块，具体包括：
不合格一次调频数据确定子模块，用于将第一一次调频功率占比小于15s功率预设值的75％，或第二一次调频功率占比小于30s功率预设值的90％，或一次调频积分电量占比小于积分电量预设值的75％的一次调频数据确定为不合格一次调频数据；第一一次调频功率占比为一次调频15s功率占比，第二一次调频功率占比为一次调频30s功率占比；
不合格一次调频数据集构成子模块，用于一次调频历史数据集中所有的不合格一次调频数据构成不合格一次调频数据集。
飞轮需要配置的功率确定模块，具体包括：
15秒内机组一次调频最大出力调整量确定子模块，用于利用公式
Figure BDA0003151849740000121
确定每个一次调频功率占比中第一一次调频功率占比对应的15秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP15％为第一一次调频功率占比，ΔP15S.max为15秒内机组一次调频最大出力调整量，ΔPE.max为理论最大出力调整量；
30秒内机组一次调频最大出力调整量确定子模块，用于利用公式
Figure BDA0003151849740000122
确定每个第二一次调频功率占比对应的30秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP30％为第二一次调频功率占比，ΔP30S..max为30秒内机组一次调频最大出力调整量；
第一最大差值获取子模块，用于获取不合格一次调频数据集中15秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第一最大差值；
第二最大差值获取子模块，用于获取不合格一次调频数据集中30秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第二最大差值；
飞轮需要配置的功率确定子模块，用于将第一最大差值和第二最大差值的较大值确定为飞轮需要配置的功率。
初始积分电量确定模块，具体包括：
机组一次调频实际贡献电量确定子模块，用于利用公式
Figure BDA0003151849740000133
确定每个一次调频积分电量占比对应的机组一次调频实际贡献电量；其中，Q％为一次调频积分电量占比，ΔQS为机组一次调频实际贡献电量，ΔQE为机组一次调频理论贡献电量；一次调频积分电量占比为一次调频60s积分电量占比；
初始积分电量确定子模块，用于获取不合格一次调频数据集中机组一次调频实际贡献电量与机组一次调频理论贡献电量的差值的最大值，并确定为初始积分电量。
容量常数确定模块，具体包括：
一次调频次数统计子模块，用于分别统计连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数和连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
第一比例确定子模块，用于根据连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000131
确定预设时间段内连续两次一次调频的比例；其中，h1为预设时间段内连续两次一次调频的比例，m1为连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，n为一次调频历史数据集中一次调频的总次数；
第二比例确定子模块，用于根据连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure BDA0003151849740000132
确定预设时间段内连续三次一次调频的比例；其中，h2为预设时间段内连续三次一次调频的比例，m2为连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
第一容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于2.5；
第二容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续三次一次调频的比例h2大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于3.5；
第三容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1和十分钟内连续三次一次调频的比例h2都不大于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于1.5。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种飞轮储能容量配置方法，其特征在于，所述方法包括：
获取火电厂多个采样时刻的一次调频历史数据集；所述一次调频历史数据集中的每个一次调频数据包括一次调频的开始时间、火电机组的一次调频功率占比和火电机组的一次调频积分电量占比；所述火电机组的一次调频功率占比包括第一一次调频功率占比和第二一次调频功率占比；
筛选所述一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集；
获取所述不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；
获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量；
根据所述一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数；
将所述容量常数与所述初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量；
其中，根据所述一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数，具体包括：
分别统计连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数和连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
根据连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure FDA0003945641070000011
确定预设时间段内连续两次一次调频的比例；其中，h1为预设时间段内连续两次一次调频的比例，m1为连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，n为一次调频历史数据集中一次调频的总次数；
根据连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure FDA0003945641070000021
确定预设时间段内连续三次一次调频的比例；其中，h2为预设时间段内连续三次一次调频的比例，m2为连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于2.5；
若预设时间段内连续三次一次调频的比例h2大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于3.5；
若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1和预设时间段内连续三次一次调频的比例h2都不大于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于1.5。
2.根据权利要求1所述的飞轮储能容量配置方法，其特征在于，筛选所述一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集，具体包括：
将第一一次调频功率占比小于15s功率预设值的75％，或第二一次调频功率占比小于30s功率预设值的90％，或一次调频积分电量占比小于积分电量预设值的75％的一次调频数据确定为不合格一次调频数据；所述第一一次调频功率占比为一次调频15s功率占比，所述第二一次调频功率占比为一次调频30s功率占比；
所述一次调频历史数据集中所有的不合格一次调频数据构成不合格一次调频数据集。
3.根据权利要求1所述的飞轮储能容量配置方法，其特征在于，获取所述不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率，具体包括：
利用公式
Figure FDA0003945641070000022
确定每个一次调频功率占比中第一一次调频功率占比对应的15秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP15％为第一一次调频功率占比，ΔP15S.max为15秒内机组一次调频最大出力调整量，ΔPE.max为理论最大出力调整量；
利用公式
Figure FDA0003945641070000023
确定每个第二一次调频功率占比对应的30秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP30％为第二一次调频功率占比，ΔP30S..max为30秒内机组一次调频最大出力调整量；
获取所述不合格一次调频数据集中15秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第一最大差值；
获取所述不合格一次调频数据集中30秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第二最大差值；
将所述第一最大差值和所述第二最大差值的较大值确定为飞轮需要配置的功率。
4.根据权利要求1所述的飞轮储能容量配置方法，其特征在于，所述获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量，具体包括：
利用公式
Figure FDA0003945641070000031
确定每个一次调频积分电量占比对应的机组一次调频实际贡献电量；其中，Q％为一次调频积分电量占比，ΔQS为机组一次调频实际贡献电量，ΔQE为机组一次调频理论贡献电量；所述一次调频积分电量占比为一次调频60s积分电量占比；
获取所述不合格一次调频数据集中机组一次调频实际贡献电量与机组一次调频理论贡献电量的差值的最大值，并确定为初始积分电量。
5.一种飞轮储能容量配置系统，其特征在于，所述系统包括：
一次调频历史数据集获取模块，用于获取火电厂多个采样时刻的一次调频历史数据集；所述一次调频历史数据集中的每个一次调频数据包括一次调频的开始时间、火电机组的一次调频功率占比和火电机组的一次调频积分电量占比；所述火电机组的一次调频功率占比包括第一一次调频功率占比和第二一次调频功率占比；
不合格一次调频数据集构成模块，用于筛选所述一次调频历史数据集中小于调频阈值的一次调频数据，构成不合格一次调频数据集；
飞轮需要配置的功率确定模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中一次调频功率占比与功率预设值的差值的最大值，确定为飞轮需要配置的功率；
初始积分电量确定模块，用于获取一次调频积分电量占比与积分电量预设值的差值的最大值，确定为初始积分电量；
容量常数确定模块，用于根据所述一次调频历史数据集中一次调频的开始时间出现在预设时间段内的次数，确定飞轮需要配置电量的容量常数；
飞轮需要配置的电量确定模块，用于将所述容量常数与所述初始积分电量的乘积确定为飞轮需要配置的电量；
其中，所述容量常数确定模块，具体包括：
一次调频次数统计子模块，用于分别统计连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数和连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
第一比例确定子模块，用于根据连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure FDA0003945641070000042
确定预设时间段内连续两次一次调频的比例；其中，h1为预设时间段内连续两次一次调频的比例，m1为连续两次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，n为一次调频历史数据集中一次调频的总次数；
第二比例确定子模块，用于根据连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数，利用公式
Figure FDA0003945641070000041
确定预设时间段内连续三次一次调频的比例；其中，h2为预设时间段内连续三次一次调频的比例，m2为连续三次一次调频的开始时间在预设时间段内的一次调频次数；
第一容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于2.5；
第二容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续三次一次调频的比例h2大于或等于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于3.5；
第三容量常数确定子模块，用于若预设时间段内连续两次一次调频的比例h1和十分钟内连续三次一次调频的比例h2都不大于50％，则确定飞轮需要配置电量的容量常数等于1.5。
6.根据权利要求5所述的飞轮储能容量配置系统，其特征在于，所述不合格一次调频数据集构成模块，具体包括：
不合格一次调频数据确定子模块，用于将第一一次调频功率占比小于15s功率预设值的75％，或第二一次调频功率占比小于30s功率预设值的90％，或一次调频积分电量占比小于积分电量预设值的75％的一次调频数据确定为不合格一次调频数据；所述第一一次调频功率占比为一次调频15s功率占比，所述第二一次调频功率占比为一次调频30s功率占比；
不合格一次调频数据集构成子模块，用于所述一次调频历史数据集中所有的不合格一次调频数据构成不合格一次调频数据集。
7.根据权利要求5所述的飞轮储能容量配置系统，其特征在于，所述飞轮需要配置的功率确定模块，具体包括：
15秒内机组一次调频最大出力调整量确定子模块，用于利用公式
Figure FDA0003945641070000051
确定每个一次调频功率占比中第一一次调频功率占比对应的15秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP15％为第一一次调频功率占比，ΔP15S.max为15秒内机组一次调频最大出力调整量，ΔPE.max为理论最大出力调整量；
30秒内机组一次调频最大出力调整量确定子模块，用于利用公式
Figure FDA0003945641070000052
确定每个第二一次调频功率占比对应的30秒内机组一次调频最大出力调整量；其中，ΔP30％为第二一次调频功率占比，ΔP30S.max为30秒内机组一次调频最大出力调整量；
第一最大差值获取子模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中15秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第一最大差值；
第二最大差值获取子模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中30秒内机组一次调频最大出力调整量与理论最大出力调整量的差值的最大值，作为第二最大差值；
飞轮需要配置的功率确定子模块，用于将所述第一最大差值和所述第二最大差值的较大值确定为飞轮需要配置的功率。
8.根据权利要求5所述的飞轮储能容量配置系统，其特征在于，所述初始积分电量确定模块，具体包括：
机组一次调频实际贡献电量确定子模块，用于利用公式
Figure FDA0003945641070000061
确定每个一次调频积分电量占比对应的机组一次调频实际贡献电量；其中，Q％为一次调频积分电量占比，ΔQS为机组一次调频实际贡献电量，ΔQE为机组一次调频理论贡献电量；所述一次调频积分电量占比为一次调频60s积分电量占比；
初始积分电量确定子模块，用于获取所述不合格一次调频数据集中机组一次调频实际贡献电量与机组一次调频理论贡献电量的差值的最大值，并确定为初始积分电量。
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