CN116014725A - 二次调频功率需求量的确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

二次调频功率需求量的确定方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116014725A
CN116014725A CN202310075173.9A CN202310075173A CN116014725A CN 116014725 A CN116014725 A CN 116014725A CN 202310075173 A CN202310075173 A CN 202310075173A CN 116014725 A CN116014725 A CN 116014725A
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power
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CN202310075173.9A
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杨银国
陆秋瑜
谢平平
陈玥
李力
向丽玲
吴杰康
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Electric Power Dispatch Control Center of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Guangdong Power Grid Co Ltd
Electric Power Dispatch Control Center of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种二次调频功率需求量的确定方法、装置、设备及存储介质，通过获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；基于单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；根据调频功率信息和目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；基于多个频率控制偏差分解量和频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；基于调频功率信息、目标单位调节功率、频率控制偏差分解量和控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量。从而有效界定调频可计量，为保障电力系统调度和运行提供理论指导，为电力系统安全稳定运行提供必要的技术支撑。

Description

二次调频功率需求量的确定方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电力自动化技术领域，尤其涉及一种二次调频功率需求量的确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
由于风电和光伏发电的不稳定性，导致电网调峰调频压力增加、并网质量下降等问题，所以将储能应用于发、输、配、用电领域，参与电网调峰调频，以通过跟踪计划出力、削峰填谷等方式帮助缓解新能源大规模并网而引发的诸多问题。
目前，在新能源电站建设前期，需要进行系统规划，确定储能系统的类型和容量，使新能源电站满足特定的优化目标。新能源电站规划研宄可以为新能源发电的建设提供理论指导，使新能源发电能够满足一定的经济性、可靠性、环保性等。但是，当前储能新能源发电系统的规划研究尚不成熟，缺少明确界定调频可计量的方法。
发明内容
本申请提供了一种二次调频功率需求量的确定方法、装置、设备及存储介质，以解决当前无法明确界定调频可计量的技术问题。
为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种二次调频功率需求量的确定方法，包括：
获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；
基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；
根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；
基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；
基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。
在一些实现方式中，所述基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率，包括：
利用预设单位调节功率计算公式，根据所述单位调节功率信息，计算本区域电网的目标单位调节功率，所述预设单位调节功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000021
其中，KD表示负荷的频率调节效应系数，
Figure BDA0004065852150000022
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，KAi表示参与二次调频的第i个并行区域电网的第二单位调节功率，NA表示并行区域电网数量，
Figure BDA0004065852150000023
表示在二次调频中未运行的第i台发电机组的第三单位调节功率，Noff表示在二次调频中未运行的发电机组数量，KSi表示参与二次调频的第i个电力储能系统的第四单位调节功率，NS表示参与二次调频的电力储能系统数量。
在一些实现方式中，所述根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量，包括：
利用第一分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的发电机组的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第一频率控制偏差分解量；
利用第二分解量计算公式，根据所述调频功率信息中在二次调频时未运行的发电机组的可用调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第二频率控制偏差分解量；
利用第三分解量计算公式，根据所述调频功率信息中并行区域电网向本区域电网输入的调频功率结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第三频率控制偏差分解量；
利用第四分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的电力储能系统输出的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第四频率控制偏差分解量。
在一些实现方式中，所述基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数，包括：
基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，根据预设分配系数约束条件，求解预设频率控制偏差目标函数，得到二次调频中的控制分配系数，所述预设频率控制偏差目标函数的表达式为：
ΔfACE,e＝(kACE,1D+kACE,1M)ΔfACE,1e+(kACE,2D+kACE,2M)ΔfACE,2e+(kACE,3D+kACE,3M)ΔfACE,3e+(kACE,4D+kACE,4M)ΔfACE,4e；
其中，ΔfACE,e表示频率控制偏差目标值，ΔfACE,1e表示第一频率控制偏差分解量，ΔfACE,2e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE,3e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE,4e表示第四频率控制偏差分解量，kACE,1D和kACE,1M分别为参与一次调频的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,2D和kACE,2M分别为在二次调频中未运行的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,3D和kACE,3M分别为参与二次调频的并行区域电网的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,4D和kACE,4M分别为参与二次调频的电力储能系统的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数。
在一些实现方式中，所述基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，包括：
在调度控制模式下，利用预设调度功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的调度功率需求量；
在市场竞价控制模式下，利用预设竞价功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的竞价功率需求量。
在一些实现方式中，所述预设调度功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000041
其中，PARR,D表示在二次调频中的调度功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure BDA0004065852150000043
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE,D表示调度控制分配系数，ΔfACE,ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
在一些实现方式中，所述预设竞价功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000042
其中，PARR,M表示在二次调频中的市场竞价功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure BDA0004065852150000044
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE,M表示市场竞价控制分配系数，ΔfACE,ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
第二方面，本申请还提供一种二次调频功率需求量的确定装置，包括：
获取模块，用于获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；
第一确定模块，用于基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；
计算模块，用于根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；
第二确定模块，用于基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；
第三确定模块，用于基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。
第三方面，本申请还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的二次调频功率需求量的确定方法。
第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的二次调频功率需求量的确定方法。
与现有技术相比，本申请至少具备以下有益效果：
通过获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。考虑了储能协同和实际的电网频率控制偏差，并结合频率控制偏差目标值对频率控制偏差进行分解，最终确定二次调频过程的功率需求量，从而有效界定调频可计量，为保障电力系统调度和运行提供理论指导，为电力系统安全稳定运行提供必要的技术支撑。
附图说明
图1为本申请实施例示出的二次调频功率需求量的确定方法的流程示意图；
图2为本申请实施例示出的二次调频功率需求量的确定装置的结构示意图；
图3为本申请实施例示出的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种二次调频功率需求量的确定方法的流程示意图。本申请实施例的二次调频功率需求量的确定方法可应用于计算机设备，该计算机设备包括但不限于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、桌上型计算机、物理服务器和云服务器等设备。如图1所示，本实施例的二次调频功率需求量的确定方法包括步骤S101至步骤S104，详述如下：
步骤S101，获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息。
在本步骤中，调频功率信息包括经由调度中心调度参与二次调频的第i台未运行传统同步发电机组AGC机组、火电机组、水电机组、核电机组、气电机组输出的调频功率增量，经由调度中心调度参与二次调频的第i个与本区域电网并联运行的区域电网向本区域电网输入的调频功率，以及经由调度中心调度参与二次调频的第i台储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统输出的调频功率增量。单位调节功率信息包括经由调度中心调度参与二次调频的第i台未运行传统同步发电机组、火电机组、水电机组、核电机组、气电机组的单位调节功率，经由调度中心调度参与二次调频的第i个与本区域电网并联运行的区域电网的单位调节功率，以及经由调度中心调度参与二次调频的第i台储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统的虚拟单位调节功率。
在基于市场竞价的ΔfACE控制模式中，根据计算得到时段t本区域电网频率控制偏差值ΔfACE的大小，本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组、储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统可以在辅助市场中参与二次调频的竞标，给出二次调频的功率和报价，最终实现时段t本区域电网频率控制偏差值ΔfACE的控制目标。
满足时段t本区域电网二次调频功率需求值PARR的控制目标，有调度控制和市场竞价2种方式。
在基于调度控制的PARR控制模式中，根据计算得到时段t本区域电网二次调频功率需求值PARR的大小，调度中心可以调度本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频。如果通过调度本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频，已经能够实现PARR的目标值(频率偏差减小：ΔfACE→0；频率偏差为0：ΔfACE＝0；频率升高：ΔfACE<0，|ΔfACE|＝fACE,e)，那么就不用再从与本区域电网并联运行的其他区域电网调入调频功率。如果通过调度本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频，不能够实现PARR的目标值，那么就需要再从与本区域电网并联运行的其他区域电网调入二次调频功率，或者调度储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统参与二次调频并提供调频功率。
在基于市场竞价的PARR控制模式中，根据计算得到时段t本区域电网二次调频功率需求值PARR的大小，本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组、储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统可以在辅助市场中参与二次调频的竞标，给出二次调频的功率和报价，最终实现时段t本区域电网二次调频功率需求值PARR的控制目标。
考虑本区域电网二次调频功率需求值PARR，二次调频中频率控制偏差目标值可以确定为：
Figure BDA0004065852150000071
式中PARR,1为本区域电网在运行中传统发电机组的调频功率；PARR,2D为在基于调度控制的PARR控制模式中本区域电网内未参与AGC运行的火电机组、水电机组、火电机组、气电机组经调度而确定的二次调频功率调控量，PARR,2M为在基于市场竞价的PARR控制模式中本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组通过市场交易购买的二次调频功率调控量；PARR,3D为在基于调度控制的PARR控制模式中与本区域电网并联运行的其他区域电网经调度而调入的二次调频功率调控量，PARR,3M为在基于市场竞价的PARR控制模式中与本区域电网并联运行的其他区域电网通过市场交易购买的二次调频功率调控量；PARR,4D为在基于调度控制的PARR控制模式中本区域电网内储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统经调度而确定的二次调频功率调控量，PARR,4M为在基于市场竞价的PARR控制模式中本区域电网内储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统通过市场交易购买的二次调频功率调控量。
步骤S102，基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率。
在本步骤中，经再调度后本区域电网的目标单位调节功率K2由再调度参与二次调频的未运行传统同步发电机组的单位调节功率、经由调度中心调度参与二次调频的与本区域电网并联运行的区域电网的单位调节功率、经由调度中心调度参与二次调频的储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统的虚拟单位调节功率共同决定。
在一些实施例中，所述步骤S102，包括：
利用预设单位调节功率计算公式，根据所述单位调节功率信息，计算本区域电网的目标单位调节功率，所述预设单位调节功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000081
其中，KD表示负荷的频率调节效应系数，
Figure BDA0004065852150000082
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，KAi表示参与二次调频的第i个并行区域电网的第二单位调节功率，NA表示并行区域电网数量，
Figure BDA0004065852150000083
表示在二次调频中未运行的第i台发电机组的第三单位调节功率，Noff表示在二次调频中未运行的发电机组数量，KSi表示参与二次调频的第i个电力储能系统的第四单位调节功率，NS表示参与二次调频的电力储能系统数量。
在本实施例中，
Figure BDA0004065852150000084
包括
Figure BDA0004065852150000085
分别为第i台运行中具有二次调频功能的AGC传统同步发电机组、火电机组、水电机组、核电机组、气电机组的单位调节功率；
Figure BDA0004065852150000086
包括
Figure BDA0004065852150000087
分别为经由调度中心调度参与二次调频的第i台未运行传统同步发电机组、火电机组、水电机组、核电机组、气电机组的单位调节功率，KSi包括K2Si、K2WSi、K2PVSi、K2WPVSi分别为经由调度中心调度参与二次调频的第i台储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统的虚拟单位调节功率。
步骤S103，根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量。
在本步骤中，考虑本区域电网与NA个区域电网并联运行，并联区域电网对本区域电网注入功率，参与本区域电网的二次调频，可以增加区域电网的二次调频功率。考虑NG台传统同步发电机组参与二次调频，在系统的单位调节功率K＝KG+D作用下，负荷增量ΔPD0引起的频率偏差为：
Figure BDA0004065852150000091
式中ΔPPVi为与本区域电网并联运行的区域电网参与本区域电网二次调频的功率，KAi为第i个与本区域电网并联运行的区域电网的单位调节功率，NA为与本区域电网并联运行的区域电网的数量。
参与本区域电网二次调频的与本区域电网并联运行的区域电网数量越多，就能够增大本区域电网调频电源容量值，也能够增大本区域电网的单位调节功率值；参与本区域电网二次调频的与本区域电网并联运行的区域电网容量越大，就能够增大本区域电网调频电源容量值；参与本区域电网二次调频的与本区域电网并联运行的区域电网单位虚拟调节功率越大，就能够本区域电网的单位调节功率值。
如果时段t本区域电网负荷功率变化量为ΔPD()，引起频率变化量为Δf()，运行中具有二次调频功能的AGC传统同步发电机组数量为
Figure BDA0004065852150000092
运行中具有二次调频功能的第i台AGC传统同步发电机组可用调频功率为
Figure BDA0004065852150000093
未运行中具有二次调频功能并可调度的AGC传统同步发电机组数量为
Figure BDA0004065852150000094
未运行的具有二次调频功能并可调度的第i台AGC传统同步发电机组可用调频功率为
Figure BDA0004065852150000095
运行中火电机组的数量为
Figure BDA0004065852150000096
运行中火电机组由一次调整而得到的发电机组的功率增量为
Figure BDA0004065852150000097
运行中水电机组的数量为
Figure BDA0004065852150000098
运行中水电机组由一次调整而得到的发电机组的功率增量为
Figure BDA0004065852150000099
运行中核电机组的数量为
Figure BDA00040658521500000910
运行中核电机组由一次调整而得到的发电机组的功率增量为
Figure BDA0004065852150000105
运行中气电机组的数量为
Figure BDA0004065852150000101
运行中气电机组由一次调整而得到的发电机组的功率增量为
Figure BDA0004065852150000102
由此可以得到时段t本区域电网频率控制偏差ΔfACE的计算式：
Figure BDA0004065852150000103
式中
Figure BDA0004065852150000104
分别为第i台运行中具有二次调频功能的AGC传统同步发电机组、火电机组、水电机组、核电机组、气电机组的单位调节功率。
针对变化幅度大、持续周期长的负荷，当运行中传统同步发电机组可用调频功率不足时，可以调度与本区域电网并联运行的其他区域电网的传统同步发电机组参与本区域电网二次调频，也可以调度储能系统参与电力系统二次调频。因此，本区域电网二次调频功率需求值PARR可以是：1)本区域电网未运行的具有二次调频功能的AGC传统同步发电机组可用调频功率；2)与本区域电网并联运行的区域电网参与本区域电网二次调频的功率；3)火电机组、水电机组、火电机组、气电机组作为备用机组可提供的调频功率；4)单独参与二次调频的储能系统可提供的调频功率；5)储能系统联合风电机组参与二次调频的风储系统可提供的调频功率；6)储能系统联合光伏发电系统参与二次调频的光储系统可提供的调频功率；7)储能系统联合风光新能源机组参与二次调频的风光储系统可提供的调频功率。
实现ΔfACE的控制目标，有调度控制和市场竞价2种方式。在基于调度控制的ΔfACE控制模式中，根据计算得到时段t本区域电网频率控制偏差值ΔfACE,e的大小，调度中心可以调度本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频。如果通过调度本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频，已经能够实现ΔfACE的目标值ΔfACE,e(频率偏差减小：ΔfACE,e→0；频率偏差为0：ΔfACE,e＝0；频率升高：ΔfACE<0，|ΔfACE|＝ΔfACE,e)，那么就不用再从与本区域电网并联运行的其他区域电网调入调频功率。如果通过调度本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频，不能够实现ΔfACE的目标值ΔfACE,e，那么就需要再从与本区域电网并联运行的其他区域电网调入二次调频功率，或者本区域电网内调度储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统参与二次调频并提供调频功率。本区域电网频率控制偏差ΔfACE的目标值ΔfACE,e包括4个部分：ΔfACE,1、ΔfACE,2、ΔfACE,3、ΔfACE,4，ΔfACE,1与在运行中传统发电机组的一次调频和在线AGC机组的二次调频有关联，ΔfACE,2与调度本区域电网内未参与AGC运行机组及火电机组、水电机组、火电机组、气电机组参与二次调频有关联，ΔfACE,3与与本区域电网并联运行的其他区域电网调入二次调频功率有关联，ΔfACE,4与调度储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统参与二次调频有关联。
在一些实施例中，所述步骤S103，包括：
利用第一分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的发电机组的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第一频率控制偏差分解量；
利用第二分解量计算公式，根据所述调频功率信息中在二次调频时未运行的发电机组的可用调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第二频率控制偏差分解量；
利用第三分解量计算公式，根据所述调频功率信息中并行区域电网向本区域电网输入的调频功率结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第三频率控制偏差分解量；
利用第四分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的电力储能系统输出的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第四频率控制偏差分解量。
在本实施例中，第一分解量计算公式为：
Figure BDA0004065852150000111
第二分解量计算公式为：
Figure BDA0004065852150000121
第三分解量计算公式为：
Figure BDA0004065852150000122
第四分解量计算公式为：
Figure BDA0004065852150000123
其中
Figure BDA0004065852150000124
分别为经由调度中心调度参与二次调频的第i台未运行传统同步发电机组AGC机组、火电机组、水电机组、核电机组、气电机组输出的调频功率增量，PAi为经由调度中心调度参与二次调频的第i个与本区域电网并联运行的区域电网向本区域电网输入的调频功率，ΔP2Si、ΔP2WSi、ΔP2PVSi、ΔP2WPVSi分别为经由调度中心调度参与二次调频的第i台储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统输出的调频功率增量，K2为经再调度后本区域电网的单位调节功率。
步骤S104，基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数。
在本步骤中，基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，根据预设分配系数约束条件，求解预设频率控制偏差目标函数，得到二次调频中的控制分配系数，所述预设频率控制偏差目标函数的表达式为：
ΔfACE,e＝(kACE,1D+kACE,1M)ΔfACE,1e+(kACE,2D+kACE,2M)ΔfACE,2e+(kACE,3D+kACE,3M)ΔfACE,3e+(kACE,4D+kACE,4M)ΔfACE,4e；
其中，ΔfACE,e表示频率控制偏差目标值，ΔfACE,1e表示第一频率控制偏差分解量，ΔfACE,2e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE,3e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE,4e表示第四频率控制偏差分解量，kACE,1D和kACE,1M分别为参与一次调频的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,2D和kACE,2M分别为在二次调频中未运行的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,3D和kACE,3M分别为参与二次调频的并行区域电网的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,4D和kACE,4M分别为参与二次调频的电力储能系统的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数。
预设分配系数约束条件包括：kACE,1+kACE,2+kACE,3+kACE,4＝1，kACE,2D+kACE,2M＝kACE,2，kACE,3D+kACE,3M＝kACE,3，kACE,4D+kACE,4M＝kACE,4。
步骤S105，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。
在本步骤中，分别在调度控制模式和市场竞价控制模型下，计算调度需求量和市场需求量。
在一些实施例中，所述步骤S105，包括：
在调度控制模式下，利用预设调度功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的调度功率需求量；
在市场竞价控制模式下，利用预设竞价功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的竞价功率需求量。
在本实施例中，所述预设调度功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000131
其中，PARR,D表示在二次调频中的调度功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure BDA0004065852150000132
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE,D表示调度控制分配系数，ΔfACE,ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
具体地，当确定了kACE,2D、kACE,3D、kACE,4D以后，可以计算在基于调度控制的PARR控制模式中本区域电网内未参与AGC运行的火电机组、水电机组、火电机组、气电机组经调度而确定的二次调频功率调控量PARR,2D、在基于调度控制的PARR控制模式中与本区域电网并联运行的其他区域电网经调度而调入的二次调频功率调控量PARR,3D、在基于调度控制的PARR控制模式中本区域电网内储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统经调度而确定的二次调频功率调控PARR,4D。
Figure BDA0004065852150000141
Figure BDA0004065852150000142
Figure BDA0004065852150000143
可选地，所述预设竞价功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000144
其中，PARR,M表示在二次调频中的市场竞价功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure BDA0004065852150000146
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE,M表示市场竞价控制分配系数，ΔfACE,ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
具体地，当确定了kACE,2M、kACE,3M、kACE,4M以后，可以计算在基于市场竞价的PARR控制模式中本区域电网内火电机组、水电机组、火电机组、气电机组通过市场交易购买的二次调频功率调控量PARR,2M、在基于市场竞价的PARR控制模式中与本区域电网并联运行的其他区域电网通过市场交易购买的二次调频功率调控量PARR,3M、在基于市场竞价的PARR控制模式中本区域电网内储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统通过市场交易购买的二次调频功率调控量PARR,4M：
Figure BDA0004065852150000145
Figure BDA0004065852150000151
Figure BDA0004065852150000152
需要说明的是，本申请能够确定火电机组、水电机组、火电机组、气电机组、储能系统、风储系统、光储系统、风光储系统调度控制模式中二次调频功率的调度需求量、市场竞价控制模式中二次调频功率的市场需求量，为保障电力系统调度和运行提供理论指导，为电力系统安全稳定运行提供必要的技术支撑。
为了执行上述方法实施例对应的二次调频功率需求量的确定方法，以实现相应的功能和技术效果。参见图2，图2示出了本申请实施例提供的一种二次调频功率需求量的确定装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，本申请实施例提供的二次调频功率需求量的确定装置，包括：
获取模块201，用于获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；
第一确定模块202，用于基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；
计算模块203，用于根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；
第二确定模块204，用于基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；
第三确定模块205，用于基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。
在一些实施例中，所述第一确定模块202，具体用于：
利用预设单位调节功率计算公式，根据所述单位调节功率信息，计算本区域电网的目标单位调节功率，所述预设单位调节功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000161
其中，KD表示负荷的频率调节效应系数，
Figure BDA0004065852150000162
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，KAi表示参与二次调频的第i个并行区域电网的第二单位调节功率，NA表示并行区域电网数量，
Figure BDA0004065852150000163
表示在二次调频中未运行的第i台发电机组的第三单位调节功率，Noff表示在二次调频中未运行的发电机组数量，KSi表示参与二次调频的第i个电力储能系统的第四单位调节功率，NS表示参与二次调频的电力储能系统数量。
在一些实施例中，所述计算模块203，具体用于：
利用第一分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的发电机组的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第一频率控制偏差分解量；
利用第二分解量计算公式，根据所述调频功率信息中在二次调频时未运行的发电机组的可用调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第二频率控制偏差分解量；
利用第三分解量计算公式，根据所述调频功率信息中并行区域电网向本区域电网输入的调频功率结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第三频率控制偏差分解量；
利用第四分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的电力储能系统输出的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第四频率控制偏差分解量。
在一些实施例中，所述第二确定模块204，具体用于：
基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，根据预设分配系数约束条件，求解预设频率控制偏差目标函数，得到二次调频中的控制分配系数，所述预设频率控制偏差目标函数的表达式为：
ΔfACE,e＝(kACE,1D+kACE,1M)ΔfACE,1e+(kACE,2D+kACE,2M)ΔfACE,2e+(kACE,3D+kACE,3M)ΔfACE,3e+(kACE,4D+kACE,4M)ΔfACE,4e；
其中，ΔfACE,e表示频率控制偏差目标值，ΔfACE,1e表示第一频率控制偏差分解量，ΔfACE,2e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE,3e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE,4e表示第四频率控制偏差分解量，kACE,1D和kACE,1M分别为参与一次调频的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,2D和kACE,2M分别为在二次调频中未运行的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,3D和kACE,3M分别为参与二次调频的并行区域电网的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE,4D和kACE,4M分别为参与二次调频的电力储能系统的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数。
在一些实施例中，所述第三确定模块205，具体用于：
在调度控制模式下，利用预设调度功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的调度功率需求量；
在市场竞价控制模式下，利用预设竞价功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的竞价功率需求量。
在一些实施例中，所述预设调度功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000171
其中，PARR,D表示在二次调频中的调度功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure BDA0004065852150000174
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE,D表示调度控制分配系数，ΔfACE,ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
在一些实施例中，所述预设竞价功率计算公式为：
Figure BDA0004065852150000172
其中，PARR,M表示在二次调频中的市场竞价功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure BDA0004065852150000173
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE,M表示市场竞价控制分配系数，ΔfACE,ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
上述的二次调频功率需求量的确定装置可实施上述方法实施例的二次调频功率需求量的确定方法。上述方法实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本申请实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
图3为本申请一实施例提供的计算机设备的结构示意图。如图3所示，该实施例的计算机设备3包括：至少一个处理器30(图3中仅示出一个)、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述至少一个处理器30上运行的计算机程序32，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述任意方法实施例中的步骤。
所述计算机设备3可以是智能手机、平板电脑、桌上型计算机和云端服务器等计算设备。该计算机设备可包括但不仅限于处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是计算机设备3的举例，并不构成对计算机设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器30还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器31在一些实施例中可以是所述计算机设备3的内部存储单元，例如计算机设备3的硬盘或内存。所述存储器31在另一些实施例中也可以是所述计算机设备3的外部存储设备，例如所述计算机设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述计算机设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
另外，本申请实施例还提供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上述任意方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，可以理解的是，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意的是，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，包括：
获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；
基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；
根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；
基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；
基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。
2.如权利要求1所述的二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，所述基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率，包括：
利用预设单位调节功率计算公式，根据所述单位调节功率信息，计算本区域电网的目标单位调节功率，所述预设单位调节功率计算公式为：
Figure FDA0004065852050000011
其中，KD表示负荷的频率调节效应系数，
Figure FDA0004065852050000012
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，KAi表示参与二次调频的第i个并行区域电网的第二单位调节功率，NA表示并行区域电网数量，
Figure FDA0004065852050000013
表示在二次调频中未运行的第i台发电机组的第三单位调节功率，Noff表示在二次调频中未运行的发电机组数量，KSi表示参与二次调频的第i个电力储能系统的第四单位调节功率，NS表示参与二次调频的电力储能系统数量。
3.如权利要求1所述的二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，所述根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量，包括：
利用第一分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的发电机组的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第一频率控制偏差分解量；
利用第二分解量计算公式，根据所述调频功率信息中在二次调频时未运行的发电机组的可用调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第二频率控制偏差分解量；
利用第三分解量计算公式，根据所述调频功率信息中并行区域电网向本区域电网输入的调频功率结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第三频率控制偏差分解量；
利用第四分解量计算公式，根据所述调频功率信息中参与二次调频的电力储能系统输出的调频功率增量结合所述目标单位调节功率，计算二次调频中的第四频率控制偏差分解量。
4.如权利要求1所述的二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，所述基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数，包括：
基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，根据预设分配系数约束条件，求解预设频率控制偏差目标函数，得到二次调频中的控制分配系数，所述预设频率控制偏差目标函数的表达式为：
ΔfACE，e＝(kACE，1D+kACE，1M)ΔfACE，1e+(kACE，2D+kACE，2M)ΔfACE，2e+(kACE，3D+kACE，3M)ΔfACE，3e+(kACE，4D+kACE，4M)ΔfACE，4e；
其中，ΔfACE，e表示频率控制偏差目标值，ΔfACE，1e表示第一频率控制偏差分解量，ΔfACE，2e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE，3e表示第二频率控制偏差分解量，ΔfACE，4e表示第四频率控制偏差分解量，kACE，1D和kACE，1M分别为参与一次调频的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE，2D和kACE，2M分别为在二次调频中未运行的发电机组的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE，3D和kACE，3M分别为参与二次调频的并行区域电网的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数，kACE，4D和kACE，4M分别为参与二次调频的电力储能系统的调度控制分配系数和市场竞价控制分配系数。
5.如权利要求1所述的二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，所述基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，包括：
在调度控制模式下，利用预设调度功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的调度功率需求量；
在市场竞价控制模式下，利用预设竞价功率计算公式，基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，计算本区域电网在二次调频中的竞价功率需求量。
6.如权利要求5所述的二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，所述预设调度功率计算公式为：
Figure FDA0004065852050000031
其中，PARR，D表示在二次调频中的调度功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure FDA0004065852050000032
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE，D表示调度控制分配系数，ΔfACE，ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
7.如权利要求5所述的二次调频功率需求量的确定方法，其特征在于，所述预设竞价功率计算公式为：
Figure FDA0004065852050000033
其中，PARR，M表示在二次调频中的市场竞价功率需求量，ΔPD表示本区域电网的负荷增量，
Figure FDA0004065852050000034
表示参与二次调频的第i台发电机组的第一单位调节功率，Non表示参与二次调频的发电机组数量，kACE，M表示市场竞价控制分配系数，ΔfACE，ei表示第i个频率控制偏差分解量，K2表示目标单位调节功率。
8.一种二次调频功率需求量的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取频率控制偏差目标值、储能协同的调频功率信息和单位调节功率信息；
第一确定模块，用于基于所述单位调节功率信息，确定本区域电网的目标单位调节功率；
计算模块，用于根据所述调频功率信息和所述目标单位调节功率，计算二次调频中的多个频率控制偏差分解量；
第二确定模块，用于基于多个所述频率控制偏差分解量和所述频率控制偏差目标值，确定二次调频中的控制分配系数；
第三确定模块，用于基于所述调频功率信息、所述目标单位调节功率、所述频率控制偏差分解量和所述控制分配系数，确定本区域电网的二次调频功率需求量，所述二次调频功率需求量用于所述本区域电网进行二次调频。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的二次调频功率需求量的确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的二次调频功率需求量的确定方法。
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