[發(fā)明專利]一種基于源荷綜合影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)頻率穩(wěn)定評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210288260.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114552655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宏偉;鐘斌斌;寧康紅;丁曉宇;陳潔;周嘯波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 田琦

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于源荷綜合影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)頻率穩(wěn)定評(píng)估方法，在含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)中，常規(guī)機(jī)組所占比例下降，電力系統(tǒng)的對(duì)頻率慣性響應(yīng)能力減弱，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)之間有功不平衡時(shí)，相比于等含等容量常規(guī)電源的電力系統(tǒng)，系統(tǒng)頻率變化率和頻率動(dòng)態(tài)偏差都將會(huì)變大，當(dāng)系統(tǒng)頻率達(dá)到低頻減載頻率啟動(dòng)點(diǎn)即被認(rèn)為系統(tǒng)調(diào)頻出現(xiàn)了瓶頸。該方法通過(guò)評(píng)估不同負(fù)荷階躍量、系統(tǒng)負(fù)荷水平、風(fēng)電滲透率和風(fēng)速突變對(duì)頻率影響，識(shí)別出大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的調(diào)頻瓶頸，進(jìn)而評(píng)估系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于源荷綜合影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)頻率穩(wěn)定評(píng)估方法。

背景技術(shù)

常規(guī)發(fā)電機(jī)組一次能源是可控的，因而其出力是穩(wěn)定和確定的，但風(fēng)力發(fā)電的出力取決于風(fēng)能的大小，在發(fā)電過(guò)程中是不可控的，具有波動(dòng)性和不確定性。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的負(fù)荷類似，凈負(fù)荷(即負(fù)荷與風(fēng)電出力之差)須由常規(guī)發(fā)電機(jī)的出力來(lái)承擔(dān)，然而與相對(duì)可預(yù)測(cè)的負(fù)荷不同的是，凈負(fù)荷波動(dòng)范圍更大、波動(dòng)速率更快且不可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，例如容易出現(xiàn)劇烈爬坡事件。因此，在大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的情況下，風(fēng)電場(chǎng)的波動(dòng)性和不確定性對(duì)保證系統(tǒng)的時(shí)空功率平衡帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。大規(guī)模風(fēng)電接入后的系統(tǒng)頻率特性不僅與風(fēng)電本身的波動(dòng)性和不確定性有關(guān)，也與系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性相關(guān)。因此，急需一種全面評(píng)估風(fēng)電接入系統(tǒng)的頻率特性評(píng)估方法，從而為工程實(shí)際提供更加全面的參考結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種基于源荷綜合影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)頻率穩(wěn)定評(píng)估方法，該評(píng)估方法通過(guò)評(píng)估不同負(fù)荷階躍量、系統(tǒng)負(fù)荷水平、風(fēng)電滲透率和風(fēng)速突變對(duì)頻率影響，識(shí)別出大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)的調(diào)頻瓶頸，進(jìn)而評(píng)估系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，一種基于源荷綜合影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)頻率穩(wěn)定評(píng)估方法，包括如下步驟：

(1)基于給定的階躍負(fù)荷，從0開(kāi)始，通過(guò)一定步長(zhǎng)dS不斷增加風(fēng)電滲透率S，但系統(tǒng)中常規(guī)電源和風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量的總和保持不變，判斷系統(tǒng)頻率是否滿足技術(shù)安全，直到找到使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的最小風(fēng)電滲透率，確定在某一給定階躍負(fù)荷下，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)電滲透率范圍為[S，100％]；

(2)對(duì)于不同的階躍負(fù)荷，重復(fù)進(jìn)行步驟(1)，以確定不同階躍負(fù)荷下使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)電滲透率范圍為[Si，100％]，直到找出階躍負(fù)荷臨界值，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的最小風(fēng)電滲透率為0，即此時(shí)系統(tǒng)發(fā)電全部用常規(guī)機(jī)組也會(huì)出現(xiàn)瓶頸；

(3)基于給定的階躍負(fù)荷和風(fēng)電滲透率，從風(fēng)電運(yùn)行最小穩(wěn)態(tài)風(fēng)速Vmin開(kāi)始，通過(guò)一定步長(zhǎng)dV不斷增加風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)態(tài)風(fēng)速V，判斷系統(tǒng)頻率是否滿足技術(shù)安全，直到找到使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的最大穩(wěn)態(tài)風(fēng)速，確定在某一階躍負(fù)荷和風(fēng)電滲透率下，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)風(fēng)速范圍[Vmin，V-dV]；

(4)對(duì)于給定的階躍負(fù)荷和不同風(fēng)電滲透率，重復(fù)進(jìn)行步驟(3)，確定不同風(fēng)電滲透率 [Si，100％]下，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)風(fēng)速范圍[Vmin，Vi-dV]；

(5)對(duì)于不同階躍負(fù)荷和不同風(fēng)電滲透率，重復(fù)進(jìn)行步驟(2)到步驟(4)，確定不同階躍負(fù)荷和不同風(fēng)電滲透率[Sij，100％]下，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)風(fēng)速范圍 [Vmin，Vij-dV]；

(6)基于給定的初始穩(wěn)態(tài)風(fēng)速V和系統(tǒng)負(fù)荷水平P，給定不同的突變風(fēng)速值V'，判斷系統(tǒng)頻率是否滿足技術(shù)安全，直到找到使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的最大突變風(fēng)速值，確定在初始穩(wěn)態(tài)風(fēng)速和系統(tǒng)負(fù)荷水平下，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)速突變范圍[0，V']；

(7)對(duì)于給定的初始穩(wěn)態(tài)風(fēng)速和不同的系統(tǒng)負(fù)荷水平Pi，重復(fù)進(jìn)行步驟(6)，確定不同負(fù)荷水平下，使系統(tǒng)出現(xiàn)調(diào)頻瓶頸的風(fēng)速突變范圍[0，Vi']。