[發明專利]一種風電并網頻率響應評估方法及系統

有效

• 申請號: 202011573859.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112332432B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李謙;鄭萬林
• 申請（專利權）人: 前郭爾羅斯蒙古族自治縣岱旭風能有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

1.一種風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:

預先在風電并網的發電站建立閉環頻率響應模型；

基于閉環頻率響應模型，采集發電站不同機組方案下添加不同擾動因素方案的第一頻率響應數據；

基于閉環頻率響應模型，采集發電站未添加擾動因素方案情況下撤掉不同機組方案后的第二頻率響應數據；

根據第一頻率響應數據和第二頻率響應數據，獲取風電并網頻率響應評估結果；

其中，建立閉環頻率響應模型如下：

；

其中，表示系統輸入值；表示系統輸出頻率值；表示風電機組調頻反饋值；表示汽輪機組調頻反饋值；表示風電機組反饋誤差因子；表示汽輪機組反饋誤差因子；表示系統總慣性常數；表示系統響應誤差系數；表示系統負荷調節效應系數。

2.根據權利要求1所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，風電機組調頻反饋值的計算公式如下：

；

其中，表示第個風電機，表示風電機的總個數；表示第個風電機是否被撤掉，若是，則等于0，否則，等于1；表示第個風電機的擾動因素影響值；表示第個風電機機械功率增益；表示第個風電機組的虛擬慣性時間常數；表示第個風電機組下垂系數。

3.根據權利要求1所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，汽輪機組調頻反饋值的計算公式如下：

；

其中，表示第個汽輪機；表示汽輪機的總個數；表示第個汽輪機是否被撤掉，若是，則等于0，否則，等于1；表示第個汽輪機的擾動因素影響值；表示第個汽輪機機械功率增益；表示第個三汽輪機高壓缸輸出功率占汽輪機總輸出功率的比值；表示第個汽輪機再熱時間常數；為復數，由系統輸出值經過拉普拉斯反變換獲得；表示第個汽輪機調頻因子。

4.根據權利要求1所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，采集第一頻率響應數據的方法包括如下步驟：

在發電站的機組上依次添加不同的擾動因素方案；

采集發電站處添加不同擾動因素方案后對應的第一頻率響應數據；

識別第一頻率響應數據的頻率響應類型；

根據頻率響應類型的不同，將第一頻率響應數據劃分為第一慣性響應數據、第一一次調頻響應數據和第一二次調頻響應數據。

5.根據權利要求1所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，采集第二頻率響應數據的方法包括如下步驟：

在發電站處依次撤掉不同機組方案；

采集發電站處依次撤掉不同機組方案對應的第二頻率響應數據；

識別第二頻率響應數據的頻率響應類型；

根據頻率響應類型的不同，將第二頻率響應數據劃分為第二慣性響應數據、第二一次調頻響應數據和第二二次調頻響應數據。

6.根據權利要求1所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，對風電并網頻率響應進行分析評估的方法包括如下步驟：

根據第一頻率響應數據，計算各個發電站添加擾動因素后的第一頻率響應評價值；

根據第二頻率響應數據，計算各個發電站撤掉不同機組方案的第二頻率響應評價值；

根據第一頻率響應評價值和第二頻率響應評價值計算風電并網抗沖擊能力值。

7.根據權利要求6所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，計算風電并網抗沖擊能力值的方法包括如下步驟：

將多組第一頻率響應評價值和多組第二頻率響應評價值進行兩兩一組的無重復分組方式進行分組，形成評估組;

根據每個評估組中的第一頻率響應評價值和第二頻率響應評價值計算每組評估組的抗沖擊能力值;

根據多組評估組的抗沖擊能力值，計算風電并網抗沖擊能力值。

8.根據權利要求6所述的風電并網頻率響應評估方法，其特征在于，第一頻率響應評價值和第二頻率響應評價值均包括最低點頻率、穩態頻率、最低點頻率響應值、穩態頻率響應值、頻率初始下降率、頻率的平均變化率和頻率偏移最大量。

9.一種風電并網頻率響應評估系統，其特征在于，該系統包括：

閉環頻率響應模型建立模塊，用于預先在風電并網的發電站建立閉環頻率響應模型；

數據采集模塊，用于基于閉環頻率響應模型，采集發電站不同機組方案下添加不同擾動因素方案的第一頻率響應數據；

數據采集模塊還用于基于閉環頻率響應模型，采集發電站未添加擾動因素方案情況下撤掉不同機組方案后的第二頻率響應數據；

數據分析評估模塊，用于根據第一頻率響應數據和第二頻率響應數據，獲取風電并網頻率響應評估結果；

評估結果共享模塊，用于將獲取風電并網頻率響應評估結果進行網絡共享；

其中閉環頻率響應模型建立模塊中，建立閉環頻率響應模型如下：

；

其中，表示系統輸入值；表示系統輸出頻率值；表示風電機組調頻反饋值；表示汽輪機組調頻反饋值；表示風電機組反饋誤差因子；表示汽輪機組反饋誤差因子；表示系統總慣性常數；表示系統響應誤差系數；表示系統負荷調節效應系數。