CN116154877A - 一种优化新能源场站集群调频参数的方法 - Google Patents

一种优化新能源场站集群调频参数的方法 Download PDF

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CN116154877A CN202310444285.7A CN202310444285A CN116154877A CN 116154877 A CN116154877 A CN 116154877A CN 202310444285 A CN202310444285 A CN 202310444285A CN 116154877 A CN116154877 A CN 116154877A
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Abstract

本发明公开了一种优化新能源场站集群调频参数的方法,首先获取风/光功率预测结果及风/光/储有功调节指令,计算储能最大可发有功及风/光/储最小可发有功,推导各场站调节系数;其次按照场站调节能力划分不同场景,完成各场站调差率和惯性时间常数的分配;再次根据有关标准要求和集群预设指标优化调整前述参数取值;然后依据集群调频功率需求和场站有功调节裕度合理确定各场站有功上/下限幅;最后将调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅分别下发,在下一优化时段更新问题、再次求解。该方法能够通过优化调频控制参数,有效调动各场站有功调节能力,通过多站互补协同运行保证集群调频外特性最优。

Description

一种优化新能源场站集群调频参数的方法
技术领域
本发明涉及电力系统参数优化技术领域,尤其是涉及一种优化新能源场站集群调频参数的方法。
背景技术
频率是电能质量的重要指标之一,也是电网稳定运行的重要标志,直接体现系统的源-荷有功平衡状态。近年来,我国风/光等新能源装机规模与发电量占比稳步提升,国家亦统筹开展储能专项规划并大力推进源侧储能项目建设,使得电力系统调频资源和调频手段愈加多样化。目前,我国已有若干标准要求新能源电源具备频率支撑能力,如GB/T19963.1-2021《风电场接入电力系统技术规定 第1部分:陆上风电》规定风电场应具备参与电力系统调频和备用的能力。
新能源场站多采用下垂控制、虚拟惯量控制及其综合或改进参与频率调节,前者出力主要由调差率和有功上/下限幅决定、后者的主要由惯性时间常数和有功上/下限幅决定。因此,合理设置三类参数有益于改善调频性能。
然而,《十四五规划和2035年远景目标》指出,“为推进能源革命,将建设新疆、冀北等清洁能源基地,到2030年规划建设风光基地总装机约4.55亿千瓦”。大规模新能源基地的开发、并网显著增加了电网调控难度,考虑到各场站调节资源及运行状态的差异性,在保证系统安全和新能源最大化消纳的基础上,如何协同优化各场站调频控制参数进而制定出新能源场站集群满足电网频率调节要求的最优方案,还有待进一步研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种优化新能源场站集群调频参数的方法,能够根据集群的调频外特性需求,优化决策出其内部各场站的调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅,进而助力电网频率特性的改善。
为实现上述目的,本发明提供了一种优化新能源场站集群调频参数的方法,包括以下步骤:
S1、基于“集群-场站”协同控制模式,逐级获取风/光功率预测结果及风/光/储有功能调节指令,结合风/光设备运维状况与储能SOC计算储能最大可发有功及风/光/储最小可发有功,进而计算各场站调节系数;
S2、按照场站调节能力的差异性划分优化场景,以分配极端场站参数为起点,逐步完成集群内各场站调差率和惯性时间常数的整定;
S3、针对调差率和惯性时间常数的取值,在场站级根据国家有关标准的参数约束条件边界进行动态刷新,在集群级根据预设的集群等效参数评价考核指标实施迭代更新;
S4、依据极端扰动下频率响应过程的功率需求分配各场站的有功上/下限幅,依照场站有功调节裕度适当调整限幅取值;
S5、将步骤S3获得的调差率、惯性时间常数和步骤S4获得的有功上/下限幅分别下发至各场站,在下一优化时段刷新问题并重新求解控制参数。
优选的,在所述步骤S1中,设i为新能源场站序号,I为新能源场站总数,场站群智慧集控中心于日前上报风/光预测出力
Figure SMS_1
与储能SOC状态及上/下限,并接收电网调度中心返回的调度指令曲线,通过中心控制器的有功指令分配功能分解为各场站的总有功指令,再经场站控制器的AGC功能拆分为风/光/储各单元的有功指令
Figure SMS_2
;场站控制器根据风电机组和光伏逆变器的运维情况计算风/光最小可发有功/>
Figure SMS_3
,根据SOC状态及上/下限计算储能可发有功上/下限(/>
Figure SMS_4
);采用场站调节系数衡量其有功调节能力,对于i号场站有:
Figure SMS_5
(1)
式中,
Figure SMS_6
为调节系数;/>
Figure SMS_7
为风光装机容量;/>
Figure SMS_8
为储能额定容量。
优选的,在所述步骤S2中包括:
S21、判断各场站调节能力是否均匀,当
Figure SMS_9
小于某阈值时认为该场站有功调节能力极弱;
S22、判断极弱调节能力场站的数量,并分配参数,设n为极弱调节能力场站的序号,N为其总数;若
Figure SMS_10
则此类场站的调差率取上限、惯性时间常数取下限,若
Figure SMS_11
则其余场站的调差率取下限、惯性时间常数取上限,如公式(2~3)所示:
Figure SMS_12
(2)
Figure SMS_13
(3)
式中,
Figure SMS_14
、/>
Figure SMS_15
分别为调差率的最大值和最小值;/>
Figure SMS_16
、/>
Figure SMS_17
分别为惯性时间常数的最大值和最小值;
S23、计算场站聚合调差率
Figure SMS_18
和聚合惯性时间常数/>
Figure SMS_19
,由储能参与惯量响应、由风光储共同参与一次调频,按公式(4)计算,获得集群等效参数,进而推导场站聚合参数,即公式(5~6):
Figure SMS_20
(4)
式中,
Figure SMS_21
、/>
Figure SMS_22
分别为i号场站调差率和惯性时间常数;/>
Figure SMS_23
、/>
Figure SMS_24
分别为集群的等效调差率和等效惯性时间常数;/>
Figure SMS_25
(5)
式中,
Figure SMS_26
、/>
Figure SMS_27
分别为集群等效调差率的最大值、最小值;
Figure SMS_28
(6)
式中,
Figure SMS_29
、/>
Figure SMS_30
分别为集群等效惯性时间常数的最大值、最小值;
S24、计算场站的调差率和惯性时间常数,考虑调节系数正比于场站有功调节能力,可建立公式(7),联立前述公式则可计算各场站的调差率和惯性时间常数,如公式(8~9)所示:
Figure SMS_31
(7)
Figure SMS_32
(8)
Figure SMS_33
(9)/>
式中,
Figure SMS_34
、/>
Figure SMS_35
分别为场站聚合调差率、聚合惯性时间常数。
优选的,在所述步骤S3中包括:
S31、若各场站前述参数不满足国家及行业标准,在参数越上限时替换为对应的最大值、参数越下限时替换为对应的最小值;
S32、根据公式(2~4)及(8~9)计算
Figure SMS_36
和/>
Figure SMS_37
,若集群等效参数越上限,找到此时参数取值最大的场站,设d为其序号,按公式(10)计算最新参数取值;若集群等效参数越下限,找到此时参数取值最小的场站,设x为其序号,按公式(11)计算最新参数取值,重新判断,若等效参数仍不满足要求则再次计算,直至满足条件时结束循环;
Figure SMS_38
(10)
Figure SMS_39
(11)
式中,上标
Figure SMS_40
代表最新参数取值。
优选的,在所述步骤S4中包括:
S41、取极端频率扰动场景下集群在惯量响应和一次调频阶段功率需求的较大值,如公式(12)所示:
Figure SMS_41
(12)
式中,
Figure SMS_43
、/>
Figure SMS_47
分别为集群正向和负向功率需求;/>
Figure SMS_48
、/>
Figure SMS_44
分别为正向和负向最大频率变化率;/>
Figure SMS_46
为电网频率基准值;/>
Figure SMS_49
、/>
Figure SMS_50
分别正向/负向最大频率偏差;/>
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、/>
Figure SMS_45
分别为正向/负向一次调频死区;
S42、若存在极弱调节能力场站,
Figure SMS_51
时此类场站和/>
Figure SMS_52
时其余场站的限幅分别取上/下限的理论最小值,如公式(13)所示:
Figure SMS_53
(13)
式中,上标
Figure SMS_54
、/>
Figure SMS_55
分别为有功上限幅和下限幅;/>
Figure SMS_56
、/>
Figure SMS_57
分别为有功上限幅和下限幅的理论最小值;
基于公式(14),可分配其它场站的有功上/下限幅,按公式(15~16)计算:
Figure SMS_58
(14)
Figure SMS_59
(15)
Figure SMS_60
(16)
S43、各场站的有功上/下限幅必须不大于其上/下备用,上/下备用为公式(17),最终按公式(18)取值:
Figure SMS_61
(17)
Figure SMS_62
(18)
式中,上标
Figure SMS_63
、/>
Figure SMS_64
分别为上备用和下备用。
优选的,经“分配-校验”过程可获得满足多重约束条件的调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅,将其分别下发至对应场站,随“优化时段”的向前推移进行滚动求解。
因此,本发明采用上述一种优化新能源场站集群调频参数的方法,能够针对影响风/光/储参与电网频率暂态支撑效果的重要参数,以满足集群和场站的多重约束为前提,优化整定调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅三类控制参数,从而实现时间维度上频率主动支撑与其它稳态调控功能的协调配合、空间维度上多场站优势互补进而最大化集群有功调节能力。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的实现流程;
图2为本发明所研究的控制链路结构图;
图3为本发明步骤S3~S5的具体流程图;
图4(a)为本发明实施例1~4号场站的最大可发有功曲线图;
图4(b)为本发明实施例1~4号场站的最小可发有功曲线图;
图4(c)为本发明实施例1~4号场站的有功指令曲线图;
图5为本发明实施例1~4号场站的调节系数曲线图;
图6(a)为本发明实施例1~4号场站调差率曲线图;
图6(b)为本发明实施例1~4号场站集群等效调差率曲线图;
图7(a)为本发明实施例1~4号场站惯性时间常数曲线图;
图7(b)为本发明实施例1~4号场站集群等效惯性时间常数曲线图;
图8(a)为本发明实施例1~4号场站有功上限幅柱形图;
图8(b)为本发明实施例1~4号场站有功下限幅柱形图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。这些其它实施方式也涵盖在本发明的保护范围内。
如图1所示,为本发明的实现流程,具体步骤如下:
S1、基于“集群-场站”协同控制模式,逐级获取风/光功率预测结果及风/光/储有功能调节指令,结合风/光设备运维状况与储能SOC计算储能最大可发有功及风/光/储最小可发有功,进而计算各场站调节系数;
在步骤S1中,所研究的控制链路结构如图2所示,i为新能源场站序号,I为新能源场站总数。场站群智慧集控中心于日前上报风/光预测出力(
Figure SMS_65
)与储能SOC状态及上/下限,并接收电网调度中心返回的调度指令曲线,通过中心控制器的有功指令分配功能分解为各场站的总有功指令,再经场站控制器的AGC功能拆分为风/光/储各单元的有功指令(/>
Figure SMS_66
)。
场站控制器根据风电机组和光伏逆变器的运维情况计算风/光最小可发有功(
Figure SMS_67
),根据SOC状态及上/下限计算储能可发有功上/下限(/>
Figure SMS_68
)。
考虑到集群内各新能源场站因地理位置和储能配置不同导致风/光/储资源差异化的问题,采用场站调节系数衡量其有功调节能力,对于i号场站有:
Figure SMS_69
(1)
式中,
Figure SMS_70
为调节系数;/>
Figure SMS_71
为风光装机容量;/>
Figure SMS_72
为储能额定容量。
S2、按照场站调节能力的差异性划分优化场景,以分配极端场站参数为起点,逐步完成集群内各场站调差率和惯性时间常数的整定;
在步骤S2中,如图3所示,可分为4小步:
S21、判断各场站调节能力是否均匀。当
Figure SMS_73
小于某阈值时认为该场站有功调节能力极弱。
S22、判断极弱调节能力场站的数量,并分配参数。设n为极弱调节能力场站的序号,N为其总数。若
Figure SMS_74
,此类场站的调差率取上限、惯性时间常数取下限;若
Figure SMS_75
,其余场站的调差率取下限、惯性时间常数取上限,如公式(2~3)所示。
Figure SMS_76
(2)
Figure SMS_77
(3)
式中,
Figure SMS_78
、/>
Figure SMS_79
分别为调差率的最大值和最小值;/>
Figure SMS_80
、/>
Figure SMS_81
分别为惯性时间常数的最大值和最小值。
S23、计算场站聚合调差率(
Figure SMS_82
)和聚合惯性时间常数(/>
Figure SMS_83
)。基于风/光/储各单元的动态响应特性,若要求频率扰动发生后虚拟惯量、一次调频分别能在数百毫秒、数秒调节到位,本发明认为仅由储能参与惯量响应、由风光储共同参与一次调频,获得公式(4)所示的集群等效参数,进而可推导场站聚合参数,即公式(5~6):
Figure SMS_84
(4)
式中,
Figure SMS_85
、/>
Figure SMS_86
分别为i号新能源场站调差率和惯性时间常数;/>
Figure SMS_87
、/>
Figure SMS_88
分别为集群的等效调差率和等效惯性时间常数。/>
Figure SMS_89
(5)
式中,
Figure SMS_90
、/>
Figure SMS_91
分别为集群等效调差率的最大值、最小值。
Figure SMS_92
(6)
式中,
Figure SMS_93
、/>
Figure SMS_94
分别为集群等效惯性时间常数的最大值、最小值。
S24、计算场站的调差率和惯性时间常数。考虑调节系数正比于场站有功调节能力,可建立公式(7),联立前述公式则可计算各场站的调差率和惯性时间常数,如公式(8~9)所示。
Figure SMS_95
(7)
Figure SMS_96
(8)/>
Figure SMS_97
(9)
式中,
Figure SMS_98
、/>
Figure SMS_99
分别为场站聚合调差率、聚合惯性时间常数。
S3、针对调差率和惯性时间常数的取值,在场站级根据国家有关标准的参数约束条件边界进行动态刷新,在集群级根据预设的集群等效参数评价考核指标实施迭代更新;
S31、判断各场站调差率和惯性时间常数是否满足国家、行业的标准。对于公式(8~9)的计算结果,若参数越上限则替换为对应的最大值、参数越下限则替换为对应的最小值。
S32、判断集群等效调差率和等效惯性时间常数是否满足要求。根据公式(2~4)及(8~9)计算
Figure SMS_100
和/>
Figure SMS_101
,若参数越上限,找到此时参数取值最大的场站,设d为其序号,按公式(10)计算最新参数取值;若参数越下限,找到此时的参数取值最小的场站,设x为其序号,按公式(11)计算最新参数取值。重新判断,若等效参数仍不满足要求则再次计算,直至满足条件时结束循环。
Figure SMS_102
(10)
Figure SMS_103
(11)
式中,上标
Figure SMS_104
代表最新参数取值。
S4、依据极端扰动下频率响应过程的功率需求分配各场站的有功上/下限幅,依照场站有功调节裕度适当调整限幅取值;
在步骤S4中,如图3所示,可分为3小步:
S41、确定集群功率需求。考虑极端频率扰动场景,分别计算集群在惯量响应与一次调频阶段的功率需求,取二者中较大值,即:
Figure SMS_105
(12)
式中,
Figure SMS_106
、/>
Figure SMS_111
分别为集群正向和负向功率需求;/>
Figure SMS_113
、/>
Figure SMS_108
分别为正向和负向最大频率变化率;/>
Figure SMS_109
为电网频率基准值;/>
Figure SMS_112
、/>
Figure SMS_114
分别正向/负向最大频率偏差;/>
Figure SMS_107
、/>
Figure SMS_110
分别为正向/负向一次调频死区。
S42、根据各场站调节能力是否均匀分配有功上/下限幅。若存在极弱调节能力场站,
Figure SMS_115
时此类场站以及/>
Figure SMS_116
时其余场站的限幅分别取上/下限幅理论最小值,如公式(13)所示。
Figure SMS_117
(13)
式中,上标
Figure SMS_118
、/>
Figure SMS_119
分别为有功上限幅和下限幅;/>
Figure SMS_120
、/>
Figure SMS_121
分别为有功上限幅和下限幅理论最小值。
基于公式(14),可分配其它场站的有功上/下限幅,按公式(15~16)计算。
Figure SMS_122
(14)
Figure SMS_123
(15)/>
Figure SMS_124
(16)
S43、判断有功上/下限幅是否满足场站备用容量。结合场站实际运行要求,各场站的有功上/下限幅必须小于等于其上/下备用,上/下备用为公式(17),故得到公式(18):
Figure SMS_125
(17)
式中,上标
Figure SMS_126
、/>
Figure SMS_127
分别为上备用和下备用。
Figure SMS_128
(18)
S5、将步骤S3获得的调差率、惯性时间常数和步骤S4获得的有功上/下限幅分别下发至各场站,在下一优化时段刷新问题并重新求解控制参数。
下面通过一个具体实例来对本发明的方法进行说明。
实施例一
S1、假设集群内含4个新能源场站即
Figure SMS_129
,风光装机容量/储能额定容量分别为600MW/140MW×2h、425MW/140MW×2h、475MW/130MW×2h、500MW/140MW×2h。参考内蒙古乌兰察布地区某场站实际运行数据构造集群数据集,包括风/光/储各单元有功指令、风/光预测出力及最小可发有功、储能可发有功上/下限。进而,根据公式(1)计算调节系数。
S2、结合调节系数,根据公式(2~9)分配4个场站的调差率和惯性时间常数。其中,根据国家标准GB/T 40595-2021《并网电源一次调频技术规定及试验导则》及行业标准DL/T2246.7-2021《电化学储能电站并网运行与控制技术规范第7部分:惯量支撑与阻尼控制》,取
Figure SMS_130
、/>
Figure SMS_131
、/>
Figure SMS_132
、/>
Figure SMS_133
分别为10%、2%、12s、4s,预设/>
Figure SMS_134
、/>
Figure SMS_135
需分别满足2%~4%、5s~12s。
S3、对分配得到的调差率和惯性时间常数开展校验。
S4、根据公式(1)及(12~18),分配并校验4个场站的有功上/下限幅。其中,参考相关文献,取正、负向的最大频率变化率均为0.5Hz/s,根据GB/T 40596-2021《电力系统自动低频减负荷技术规定》及GB/T 40592-2021《电力系统自动高频切除发电机组技术规定》取正、负向的最大频率偏差均为0.5Hz。根据企业标准Q/ND10405 13-2020《内蒙古电网新能源场站参与电网一次调频技术导则》,有功上/下限幅理论最小值分别取风光装机容量的6%、10%。
S5、将调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅分别下发至1~4号场站,在新的优化时段刷新问题、再次求解三类参数。
图4(a)为1~4号场站的最大可发有功曲线图(模拟场站群智慧集控中心上报的风/光预测出力与场站控制器计算的储能最大可发有功之和),图4(b)为1~4号场站的最小可发有功曲线图(模拟场站控制器计算的风/光/储的最小可发有功之和),图4(c)为1~4号场站的有功指令曲线图(模拟场站控制器AGC下发的风/光/储各单元有功指令之和);图5为1~4号场站的调节系数曲线图;图6(a)为1~4号场站的调差率曲线图;图6(b)为1~4号场站的集群等效调差率曲线图;图7(a)为1~4号场站的惯性时间常数曲线图;图7(b)为1~4号场站的集群等效惯性时间常数曲线图;图8(a)为1~4号场站的有功上限幅柱形图;图8(b)为1~4号场站的有功下限幅柱形图。
由图4(a)可知,对于第4~5个优化时段的1~3号场站、第10个优化时段的1和3号场站以及第15个优化时段的1号场站,有功调节裕度极小,故图5中其调节系数均小于0.1,即它们为各优化时段的极弱调节能力场站。根据优化原则,上述优化时段的场站调差率应取最大值、惯性时间常数以及有功上/下限幅应取最小值。对照图6(a)和图7(a),第10和15个优化时段满足要求,但第4~5个优化时段为保证集群等效调差率及等效惯性时间常数属于2%~4%、5s~12s的范围,经循环校验更新了1~3号场站的参数取值,故未取到最值;对照图8(a)和图8(b),仅第10个优化时段3号场站的有功上限幅取理论最小值25.5MW,其它情况有功上/下限幅因场站上/下备用不足而小于理论最小值。
因此,本发明采用上述一种优化新能源场站集群调频参数的方法,能够针对影响风/光/储参与电网频率暂态支撑效果的重要参数,以满足集群和场站的多重约束为前提,优化整定调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅三类控制参数,从而实现时间维度上频率主动支撑与其它稳态调控功能的协调配合、空间维度上多场站优势互补,进而最大化集群有功调节能力。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种优化新能源场站集群调频参数的方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、基于“集群-场站”协同控制模式,逐级获取风/光功率预测结果及风/光/储有功能调节指令,结合风/光设备运维状况与储能SOC计算储能最大可发有功及风/光/储最小可发有功,进而计算各场站调节系数;
S2、按照场站调节能力的差异性划分优化场景,以分配极端场站参数为起点,逐步完成集群内各场站调差率和惯性时间常数的整定;
S3、针对调差率和惯性时间常数的取值,在场站级根据国家有关标准的参数约束条件边界进行动态刷新,在集群级根据预设的集群等效参数评价考核指标实施迭代更新;
S4、依据极端扰动下频率响应过程的功率需求分配各场站的有功上/下限幅,依照场站有功调节裕度适当调整限幅取值;
S5、将步骤S3获得的调差率、惯性时间常数和步骤S4获得的有功上/下限幅分别下发至各场站,在下一优化时段刷新问题并重新求解控制参数。
2.根据权利要求1所述的一种优化新能源场站集群调频参数的方法,其特征在于:在所述步骤S1中,设i为新能源场站序号,I为新能源场站总数,场站群智慧集控中心于日前上报风/光预测出力
Figure QLYQS_1
与储能SOC状态及上/下限,并接收电网调度中心返回的调度指令曲线,通过中心控制器的有功指令分配功能分解为各场站的总有功指令,再经场站控制器的AGC功能拆分为风/光/储各单元的有功指令/>
Figure QLYQS_2
;场站控制器根据风电机组和光伏逆变器的运维情况计算风/光最小可发有功/>
Figure QLYQS_3
,根据SOC状态及上/下限计算储能可发有功上/下限(/>
Figure QLYQS_4
);采用场站调节系数衡量其有功调节能力,对于i号场站有:
Figure QLYQS_5
(1)
式中,
Figure QLYQS_6
为调节系数;/>
Figure QLYQS_7
为风光装机容量;/>
Figure QLYQS_8
为储能额定容量。
3.根据权利要求2所述的一种优化新能源场站集群调频参数的方法,其特征在于:在所述步骤S2中包括:
S21、判断各场站调节能力是否均匀,当
Figure QLYQS_9
小于某阈值时认为该场站有功调节能力极弱;
S22、判断极弱调节能力场站的数量,并分配参数,设n为极弱调节能力场站的序号,N为其总数;若
Figure QLYQS_10
则此类场站的调差率取上限、惯性时间常数取下限,若/>
Figure QLYQS_11
则其余场站的调差率取下限、惯性时间常数取上限,如公式(2~3)所示:
Figure QLYQS_12
(2)
Figure QLYQS_13
(3)/>
式中,
Figure QLYQS_14
、/>
Figure QLYQS_15
分别为调差率的最大值和最小值;/>
Figure QLYQS_16
、/>
Figure QLYQS_17
分别为惯性时间常数的最大值和最小值;
S23、计算场站聚合调差率
Figure QLYQS_18
和聚合惯性时间常数/>
Figure QLYQS_19
,由储能参与惯量响应、由风光储共同参与一次调频,按公式(4)计算,获得集群等效参数,进而推导场站聚合参数,即公式(5~6):
Figure QLYQS_20
(4)
式中,
Figure QLYQS_21
、/>
Figure QLYQS_22
分别为i号场站调差率和惯性时间常数;/>
Figure QLYQS_23
、/>
Figure QLYQS_24
分别为集群的等效调差率和等效惯性时间常数;
Figure QLYQS_25
(5)
式中,
Figure QLYQS_26
、/>
Figure QLYQS_27
分别为集群等效调差率的最大值、最小值;
Figure QLYQS_28
(6)
式中,
Figure QLYQS_29
、/>
Figure QLYQS_30
分别为集群等效惯性时间常数的最大值、最小值;
S24、计算场站的调差率和惯性时间常数,考虑调节系数正比于场站有功调节能力,可建立公式(7),联立前述公式则可计算各场站的调差率和惯性时间常数,如公式(8~9)所示:
Figure QLYQS_31
(7)
Figure QLYQS_32
(8)
Figure QLYQS_33
(9)
式中,
Figure QLYQS_34
、/>
Figure QLYQS_35
分别为场站聚合调差率、聚合惯性时间常数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种优化新能源场站集群调频参数的方法,其特征在于:在所述步骤S3中包括:
S31、若各场站前述参数不满足国家及行业标准,在参数越上限时替换为对应的最大值、参数越下限时替换为对应的最小值;
S32、根据公式(2~4)及(8~9)计算
Figure QLYQS_36
和/>
Figure QLYQS_37
,若集群等效参数越上限,找到此时参数取值最大的场站,设d为其序号,按公式(10)计算最新参数取值;若集群等效参数越下限,找到此时参数取值最小的场站,设x为其序号,按公式(11)计算最新参数取值,重新判断,若等效参数仍不满足要求则再次计算,直至满足条件时结束循环;
Figure QLYQS_38
(10)
Figure QLYQS_39
(11)
式中,上标
Figure QLYQS_40
代表最新参数取值。
5.根据权利要求1所述的一种优化新能源场站集群调频参数的方法,其特征在于:在所述步骤S4中包括:
S41、取极端频率扰动场景下集群在惯量响应和一次调频阶段功率需求的较大值,如公式(12)所示:
Figure QLYQS_41
(12)
式中,
Figure QLYQS_43
、/>
Figure QLYQS_45
分别为集群正向和负向功率需求;/>
Figure QLYQS_48
、/>
Figure QLYQS_44
分别为正向和负向最大频率变化率;/>
Figure QLYQS_46
为电网频率基准值;/>
Figure QLYQS_49
、/>
Figure QLYQS_50
分别正向/负向最大频率偏差;
Figure QLYQS_42
、/>
Figure QLYQS_47
分别为正向/负向一次调频死区;
S42、若存在极弱调节能力场站,
Figure QLYQS_51
时此类场站和/>
Figure QLYQS_52
时其余场站的限幅分别取上/下限的理论最小值,如公式(13)所示:
Figure QLYQS_53
(13)
式中,上标
Figure QLYQS_54
、/>
Figure QLYQS_55
分别为有功上限幅和下限幅;/>
Figure QLYQS_56
、/>
Figure QLYQS_57
分别为有功上限幅和下限幅的理论最小值;
基于公式(14),可分配其它场站的有功上/下限幅,按公式(15~16)计算:
Figure QLYQS_58
(14)
Figure QLYQS_59
(15)/>
Figure QLYQS_60
(16)
S43、各场站的有功上/下限幅必须不大于其上/下备用,上/下备用为公式(17),最终按公式(18)取值:
Figure QLYQS_61
(17)
Figure QLYQS_62
(18)
式中,上标
Figure QLYQS_63
、/>
Figure QLYQS_64
分别为上备用和下备用。
6.根据权利要求1所述的一种优化新能源场站集群调频参数的方法,其特征在于:经“分配-校验”过程可获得满足多重约束条件的调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅,将其分别下发至对应场站,随“优化时段”的向前推移进行滚动求解。
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