[發明專利]一種電容儲能技術用于多源電力系統頻率調節優化控制方法

在審

• 申請號: 201911059630.5
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110970938A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 周丹;劉業偉;馬駿超;樓伯良;戚軍;汪蕾;童偉;黃曉明;陸承宇;黃弘揚;彭琰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/28;G06F17/16
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種電容儲能技術用于多源電力系統頻率調節優化控制方法，所述方法包括以下步驟：S1建立控制區域模型，基于具有六個發電單元的兩區域解除管制的電力系統，這六個發電單元通過聯絡線相互連接，兩個區域都包含電容式能量存儲CES單元和晶閘管控制移相器TCPS單元串聯連接線；S2建立晶閘管控制移相器模型；S3電容儲能建模；S4優化過程如下：S41數學公式；S42目標函數設計一個最優的自動發電控制AGC控制器；S43正弦余弦算法的實現。本發明實現頻率調節優化控制。

技術領域

本發明提供一種基于正弦余弦算法的用于多源多區域使用的電容式能量存儲和晶閘管控制移相器的系統頻率調節方法。

背景技術

隨著時間的推移，傳統互聯電力系統的配置已經轉移到解除管制的領域。傳統電力系統的放松管制改革了全球現有的電力行業，新的業務實體，如GENCO(發電公司)，DISCO(分銷公司)，TRANSCO(傳輸公司)和獨立系統運營商(ISO)，已經在競爭激烈的貿易市場中創造。這些新成立的組織在非常適度和分散的控制環境下具有維護穩定性，安全性和可靠性的責任。但是，這些新電力實體行業的加入使電力系統運行更加復雜。在這種情形下，電力市場的頻率控制對于提供更高可靠性和安全性的電力變得更加必要。此外，分布式能源(風/光伏發電機/小型水電等)在現有電力網絡中的滲透率增加導致了頻率穩定性的嚴峻挑戰，這引起了電力系統運營商和監管機構的關注。顯而易見，單純的傳統的發電機組(熱-水-氣-核)可以減少整個電力系統的整體慣性，但在放松管制的控制框架中，當間歇發電機組加入時，電網頻率動態變化變得難以控制。因此，頻率恒定性成為智能電網和可再生能源時代的一個重要考慮因素，必須更好地解決這一問題，以便將更多基于可再生能源的發電納入現有電網。

發明內容

針對上述存在問題，本發明提供一種基于正弦余弦算法的，用于多源多區域使用的電容式能量存儲和晶閘管控制移相器的系統頻率調節方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種電容儲能技術用于多源電力系統頻率調節優化控制方法，所述方法包括以下步驟：

S1建立控制區域模型

基于具有六個發電單元的兩區域解除管制的電力系統，這六個發電單元通過聯絡線相互連接，設置熱電、水電和燃氣發電機組的參與系數值，兩個區域都包含電容式能量存儲CES單元和晶閘管控制移相器TCPS單元串聯連接線，系統1區由三家發電公司組成，即具有不同容量的GENCO-1、GENCO-2和GENCO-3，GENCO-1表示熱力機組，GENCO-2表示水力機組，GENCO-3表示燃氣機組，兩個配電公司分別為DISCO-1和DISCO-2；2區還包括三臺發電機，即GENCO-4、GENCO-5和GENCO-6以及兩個配電公司，即DISCO-3和DISCO-4；GENCO-4表示熱力機組，GENCO-5表示水力機組，GENCO-6表示燃氣機組；

具有不同合同參與矩陣cpf的兩區域電力系統的分配參與矩陣DPM如下：

cpf矩陣的每個元素都表示配電公司合同總負荷功率的一小部分，并且該需求由參與交易的相應發電公司滿足；因此，第ijth個“cpf_ij”是第i個發電公司向第j個配電公司提供的合同負荷需求；

在數學形式中，放開的電力市場中的本地負荷定義如下：

ΔP_D1＝ΔP_L1+ΔP_L2 (2)

ΔP_D2＝ΔP_L3+ΔP_L4 (3)