[發明專利]一種應對風電極限場景的儲能自適應控制方法

有效

• 申請號: 202010637005.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111934328B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 劉巨;趙紅生;艾小猛;楊東俊;杜治;王博;胡婷;李夢穎;易柏年;任羽綸
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網湖北省電力有限公司經濟技術研究院;華中科技大學;國網湖北省電力有限公司武漢供電公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 高琴

1.一種應對風電極限場景的儲能自適應控制方法，其特征在于：

所述控制方法依次包括以下步驟：

步驟A、采用參數辨識的方法建立含有風電并網電力系統的調頻評估模型：

ΔP_G＝ΔP_C-R_eqΔf

上式中，T_J為電網等效的慣量時間常數，Δf為電網頻率偏差，t為時間，ΔP_G為電網內所有發電機有功功率之和變化值，ΔP_L為電網內所有負荷有功功率之和變化值，ΔP_C為電網內儲能有功功率控制增量，R_eq為系統的等效一次調頻系數；

步驟B、將預測的風電功率變化數據代入步驟A建立的調頻評估模型中，仿真計算該風電功率變化條件下的電網頻率偏差，然后根據電網頻率偏差值判斷是否存在發生風電極限場景，若存在，進入步驟C，其中，所述風電極限場景包括風功率極限上爬坡場景、風功率極限下爬坡場景；

步驟C、根據步驟B得到的判斷結果調整儲能裝置的存儲能量和有功出力。

2.根據權利要求1所述的一種應對風電極限場景的儲能自適應控制方法，其特征在于：

步驟B中，所述根據電網頻率偏差值判斷是否存在發生風電極限場景是指：

若存在或Δf≥0.2Hz，則判斷存在發生風功率極限上爬坡場景，hh＝1；若存在或Δf≤-0.2Hz，則判斷存在發生風功率極限下爬坡場景，hh＝-1；否則，判斷不會出現風電極限場景，hh＝0。

3.根據權利要求1所述的一種應對風電極限場景的儲能自適應控制方法，其特征在于：

步驟B中，所述預測的風電功率變化數據包括以T₁為時間間隔預測未來MT₁時間內所有發電機有功功率之和變化值即風電有功功率變化值P_W(0)、P_W(T₁)、...、P_W(MT₁)，負荷有功功率之和變化值ΔP_L(0)、ΔP_L(T₁)、...、ΔP_L(MT₁)，電網內儲能有功功率控制增量ΔP_C(0)、ΔP_C(T₁)、...、ΔP_C(MT₁)。

4.根據權利要求1所述的一種應對風電極限場景的儲能自適應控制方法，其特征在于：

所述步驟C依次包括以下步驟：

C1、根據以下公式調整儲能裝置的存儲能量：

上式中，E_S為儲能裝置的存儲能量，1pu為儲能裝置的額定容量；

C2、先測量調整儲能裝置的存儲能量后的電網頻率變化，再按照以下三階段策略調整儲能裝置的有功出力：

若滿足第一階段指令的條件，按照第一階段指令輸出儲能裝置的有功出力，當時按照第二階段指令控制儲能裝置的有功出力，當滿足第三階段指令的條件時按照第三階段指令控制儲能裝置進入等待狀態；

若不滿足第一階段指令的條件但滿足第二階段指令的條件，按照第二階段指令控制儲能裝置的有功出力，并在滿足第三階段指令的條件時按照第三階段指令控制儲能裝置的有功出力；

若不滿足第一、二階段指令的條件但滿足第三階段指令的條件，按照第三階段指令控制儲能裝置進入等待狀態；

其中，所述第一階段指令為：

所述第二階段指令為：

所述第三階段指令為：

P_ord＝0 if -0.2Hz＜Δf＜0.2Hz

上式中，P_ord為儲能裝置的有功出力，P_R為儲能裝置的額定功率。

5.根據權利要求1所述的一種應對風電極限場景的儲能自適應控制方法，其特征在于：

所述步驟A依次包括以下步驟：

A1、建立含有風電并網電力系統的調頻初始模型：

ΔP_G＝ΔP_C-R_eqΔf

上式中，T_J為電網等效的慣量時間常數，Δf為電網頻率偏差，t為時間，ΔP_G為電網內所有發電機有功功率之和變化值，ΔP_L為電網內所有負荷有功功率之和變化值，ΔP_C為電網內儲能有功功率控制增量，R_eq為系統的等效一次調頻系數；

A2、當電網發生發電機切除擾動時，以發電機切除時刻為0時刻、T為間隔時間，記錄系統在NT時間內的頻率變化Δf(0)、Δf(T)、...、Δf(NT)，電網內所有發電機有功功率之和變化值ΔP_G(0)、ΔP_G(T)、...、ΔP_G(NT),負荷有功功率之和變化值ΔP_L(0)、ΔP_L(T)、...、ΔP_L(NT)，電網內儲能有功功率控制增量ΔP_C(0)、ΔP_C(T)、...、ΔP_C(NT)，并將記錄的這些數據代入初始模型中，通過參數辨識的方法得到T_J和R_eq，即建立風電并網電力系統的調頻評估模型。