[發明專利]一種新能源調頻備用配置方法

在審

• 申請號: 202210378446.2
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114597917A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張耀;鄭利寧;馬飛
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力（集團）有限責任公司烏蘭察布供電分公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明公開了一種新能源調頻備用配置方法，首先，構建微電網系統模型，以微電網運行成本最低為目標，設定相關約束條件，讓發電機組參與調頻，通過合理設定約束條件，配置上調指令和下調指令性；然后設計算法并進行求解，具體為構建魯棒模型，將其分為主問題S₁和可行性子問題S₂，分場景進行求解，從而完成新能源調頻備用的配置。本發明基于魯棒優化的新能源備用的配置，確保了新能源的有功備用可以保證電網的安全可靠運行。

技術領域

本發明屬于新能源發電技術領域，涉及一種新能源調頻備用配置方法。

背景技術

不斷提高的可再生能源占比將進一步降低系統慣量水平和頻率響應能力，系統頻率失穩風險增大。因此電力系統亟需發掘響應快、可靠性高、成本可承受、可規模發展的電源來輔助支撐電網頻率。新能源配備儲能具有快速升降負荷的能力，相比于調控難度高的電動汽車與空調負荷等資源，將是未來滿足調頻需求的有力手段。此外，部分國家的電力市場將快速調頻輔助服務逐步引入市場，鼓勵機組通過提供優質的調頻服務來獲得額外的收益。因此有必要研究考慮調頻備用的電網的協調運行。

推動分布式電源并網，其研究集中在對系統的影響，包括大容量分布式發電并入輸電網絡對大系統運行、同步、穩定等方面的沖擊和影響，中小容量并入低壓配電網對繼電保護影響等方面，并取得了積極的結論和對策。但是分布式發電對低壓配電網用戶供電質量的影響一直受到忽視，而提供給用戶優質的電能是電力系統的最終目的，因此分布式電源對用戶供電質量的影響及如何通過分布式電源改善用戶供電質量同樣是推動分布式發電發展的重要研究方向和關鍵課題。

新能源一次調頻控制的關鍵技術之一是調頻備用容量如何優化配置的問題。近年來，一些學者也曾在這方面開展過一些研究,他們較多采用恒定減載比的備用容量配置方法，如基于設定的10％恒定減載比研究改進的調頻控制策略及其調頻效果。現有技術中，雖然相關的各種研究出發點不盡相同，但均未考慮大規模風電調頻的集群備用容量對電網負荷平衡的影響以及自身發電經濟性問題，大多主要采取恒定減載比的備用容量配置方法，少數研究兼顧風力發電經濟性來優化一次調頻策略，但研究著眼點均停留在風電機組本身。然而，實際中，在大規模風電并網條件下，風電備用容量配置的大小不但與風電機組本身運行有關，更會直接影響電網削峰填谷的效應。

綜上，現有技術主要是針對機組自身進行備用的配置，忽略了電網的影響或者只考慮問題的經濟型，而忽略了微電網具體參與調頻運行過程中的可能造成的電壓安全性。

發明目的

本發明的目的就是解決現有技術中的不足，基于魯棒優化的新能源備用的配置以及新能源參與調頻的具體建模方法，提供了一種新能源調頻備用配置方法。

發明內容

本發明提供了一種新能源調頻備用配置方法，包括以下步驟：

包括以下步驟：

步驟1、構建微電網系統模型，具體包括以下子步驟：

子步驟S11：將微電網系統的運行成本PC表示為如式(1)所示：

其中，代表發電成本，由發電量的二次表達式表示是電網系統發電機組運行的有功功率；是輔助服務的利潤，分別是申報的上備用和下備用，是輔助服務的報價；是來自電網的購電成本是從電網的購電量，是購電價格；使運行成本PC最小是微電網系統優化的目標；

子步驟S12：配置微電網運行約束條件，對發電機施加容量限制條件如式 (2)所示：

其中，表示電網系統發電機組運行的無功功率，分別表示電網系統發電機組的無功容量和有功容量；

采用分支流模型BFM描述電網中的網絡約束，應用二階錐松弛SOCR處理非凸問題，表示為如式(3)-(8)所示：