[發明專利]一種風電集群參與電力系統調頻的有功功率分配方法

有效

• 申請號: 201811429716.8
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN110011363B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 劉穎明;王曉東;王瑛瑋;李科;王超
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種風電集群參與電力系統調頻的有功功率分配方法，其特征在于：對于不存在多個風電輸電斷面的電力系統，根據電力系統需要調節的功率ΔP，經過分配算法計算得到的每個風電場的有功功率變化分配值是ΔP_Ti，下發到各個風電場，其特征在于此分配方法分為五個步驟，具體如下：

(1)實時獲得電力系統調頻需要的有功功率變化值ΔP，ΔP作為電網系統輸入的調頻調度指令；

(2)實時獲得各個風電場下周期預測的功率變化值作為系統輸入，的獲取是利用市場的商用預測軟件實現；

(3)確定各個風電場進入調頻模式有功功率初始值，起始時刻為t時刻為并且實時檢測各個風電場t時刻能實際發出的功率作為系統的輸入；

(4)計算修正風電場的預測功率為

(5)在調頻約束條件下，以風電出力最大化，各風電場功率波動最小化為目標，計算下一時段各個風電場需要調節的有功功率變化分配值是ΔP_Ti，并作為輸出進行分配下發；

步驟(5)分配下一時段各個風電場的有功功率輸出：

步驟a計算出本周期各風電集群的總功率波動預測值

為風電集群本周期總的功率變化預測值；為經過修正的第i個風電場本周期功率變化預測值；

步驟b如果時，說明此時刻風電集群不具備調頻能力，則將得到ΔP_Ti直接對其值進行分配下發到所屬風電場，即：

ΔP_Ti是各風電場的有功功率變化分配值是ΔP_Ti；

步驟c如果時，說明風電集群具備調頻能力，各風電場分配的有功變化值之

設ΔP_σ表示風電集群功率變化的平方和，如公式(5)：

實現風電集群整體變化率最小是在滿足公式(4)的前提下實現公式(5)中ΔP_σ取最小值，求解出ΔP_Ti值進行分配下發；

在步驟c中提及的實現風電集群整體變化率最小是在滿足公式(4)的前提下實現公式(5)中ΔP_σ取最小值，其具體實現步驟如下：

(a)、根據最值求解方法，列出如下公式：

(b)、求平均值如公式(6)：

(c)、對于小于等于的功率變化預測值直接進行下發到所屬風電場，如公式(7)，并求小于等于的的和表示小于等于的預測值的和；具體求解方法如公式(8)，并設小于等于的風電場個數為j個；

(d)求待分配的剩余功率變化值表示待分配功率變化值；具體求解方法如公式(9)，設大于的值的風電場的個數為k個，則j+k＝n；求解出風電場功率分配平均值如公式(10)：

(e)判斷待分配風電場的功率變化預測值是否全部不小于如果是全部不小于，則下發到剩余風電場的功率變化值ΔP_Ti即為如公式(10)所示的值，如公式(11)：

上述步驟(e)中如果存在小于值的風電場，將賦值給ΔP，剩余風電場個數k賦值給n，再繼續求平均值如公式：

再對于小于等于的功率變化預測值直接進行下發到所屬風電場，如公式：

再求小于等于的的和具體求解方法如公式：

再設小于等于的風電場個數為j個；

再求待分配的剩余功率變化值具體求解方法如公式：

再設大于的值的風電場的個數為k個，則j+k＝n；

再求解出風電場功率分配平均值如公式：

再判斷待分配風電場的功率變化預測值是否全部不小于如果是全部不小于，則下發到剩余風電場的功率變化值ΔP_Ti即為的值；如果存在小于值的風電場，則將賦值給ΔP，剩余風電場個數k賦值給n；

如果存在小于值的風電場求解過程依然重復上述計算過程，繼續按照上述方法進行計算，直到求到全部不小于并且對求到的ΔP_Ti進行分配下發。