[發明專利]計及風電不確定性波動的區域電網火電調頻機組配置方法

有效

• 申請號: 201410486165.4
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104201700B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 郭鈺鋒;王琦;朱凌志;陳寧;錢敏慧;姜達軍;施濤;韓華玲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;國家電網公司;江蘇省電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種考慮風電的火電調頻機組配置方法

背景技術

現有風電超短期預報技術一般僅給出風功率在某一時刻點的具體值，時間分辨率為15分鐘，無法對更小時間分辨率下的風電不確定性波動進行預報；而且現有模型考慮風電機組的調頻問題時，一般未將有功功率和無功功率解耦，而是籠統的考慮，不利于有效的分析；在分析風電波動對系統調頻的影響時，沒有將不同時間尺度下的風功率波動同一、二次調頻的時間尺度相對應來分析，不利于有針對性的分析；并且現有電力系統調頻機組配置方法，因風電接入率較小，僅根據負荷的波動程度來配置機組，不利于風電大規模并網后的系統頻率穩定。

發明內容

本發明為了解決大規模風電并網后對系統頻率穩定造成影響的問題，進而提出了一種計及風電不確定性波動的區域電網火電調頻機組配置方法。

計及風電不確定性波動的區域電網火電調頻機組配置方法的過程為：

步驟一：以Mallat小波分解和重構算法為工具，并選擇db10作為小波基，進行風功率時間序列的分解和重構：首先，對采樣間隔為nS的實測風功率數據進行小波分解，具體分解層數m由采樣間隔決定，應保證分解的最后一層周期n·2^m恰好為15min或者n·2^m大于15min并且最接近15min，若n·2^m與15min的差在3min內，則將第m層作為小時級別的小時平均風功率，若n·2^m與15min的差大于3min，則將第m層與第m-1層進行重構，得到周期為小時級別的小時平均風功率；將后面的周期為秒級以及分鐘級的分解層分別進行重構，得到原始風功率序列去掉小時平均風功率后的秒級、分鐘級功率波動殘差；

基于小波多尺度的分析方法，建立秒級、分鐘級風電廠功率不確定性波動的瞬時模型，給出時域瞬時表達式；

(1)分級風功率波動同風電場小時級平均功率的瞬時關系表達式

式中，σ_m為風電場輸出功率分鐘級波動的標準差，為風電場小時級平均功率，a、b、c為擬合系數，可通過最小二乘法擬合確定；

(2)秒級風功率波動同風電場小時級平均功率的瞬時關系表達式

式中，σ_s為風電場輸出功率秒級波動的標準差；

式(1)、(2)建立了秒級、分鐘級風電廠功率不確定性波動的標準差同風電場小時級平均功率間的實時對應關系；時間分辨率為15分鐘的風功率預測值恰好為小時級風功率，將其作為式(1)、(2)中的進行輸入，對秒級、分鐘級風電廠功率不確定性波動的范圍進行實時預報；

步驟二：根據電廠的實際情況，建立用于調頻分析的含風電區域電網模型，基于調頻分析模型，給出表征系統一、二次調頻能力的表達式：

建立用于調頻分析的含風電的區域電網模型，如圖2所示；其中區域A中含有風電，區域B中只包含火電機組；

每個區域中分別含有一次調頻通道以及二次調頻通道，系統的輸出為當前各區域的頻率偏差χ_f(s)，各區域的頻率偏差χ_f(s)作為反饋信號通過一、二次調頻通道實現對各自區域頻率的一、二次調節；圖中，α_i為第i臺機組的發電份額系數，δ_i為第i臺火電機組的調差系數，R_i為參加二次調頻機組的功率分配系數，B_A、B_B為各區域的頻率偏差系數，K_A、K_B分別為各區域二次調頻積分器增益；G_i(s)為第i臺發電機組的傳遞函數，具體表達式如下：