[發明專利]一種考慮調頻死區的新能源一次調頻系數修正方法及系統

在審

• 申請號: 202211272934.1
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115800308A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 張峰;游歡歡;丁磊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開屬于電力系統技術領域，具體涉及一種考慮調頻死區的新能源一次調頻系數修正方法及系統，包括：構建新能源一次調頻死區的系統頻率響應模型；解析求解所構建的系統頻率響應模型，得到新能源一次調頻參數；以穩態頻率為基準構建修正系數，檢驗所構建的修正系數，提升頻率偏移量，完成考慮頻率死區的新能源一次調頻參數的修成。

技術領域

本公開屬于電力系統技術領域，具體涉及一種考慮調頻死區的新能源一次調頻系數修正方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

伴隨著越來越多的風電、光伏等新能源電站并網運行，電力系統的一次調頻能力也逐漸降低，究其原因是新能源發電機組均通過電力電子設備并網，其無法像傳統火電機組一樣感知并響應系統頻率的變化。

針對新能源參與電網一次調頻的相關問題已經存在較多研究：風電一次調頻方面，利用風機轉子動能或預留備用功率，構建了多樣化的一次調頻控制策略。有相關文獻公開了風電機組根據系統頻率偏差信息，模擬同步機下垂控制環節為電網提供快速有功功率支撐，改善了系統頻率動態；有相關文獻提出了不同風速下的風電機組快速參與頻率響應的策略，根據不同風速區間風電調頻能力的差異整定一次調頻系數，提高了風電機組的頻率響應的適用性；相關文獻設置了時變的風機一次調頻系數，在調頻期間隨轉子轉速變化實時變化風機一次調頻系數；以頻率最低點最高為目標優化風電機組出力曲線，得到保證頻率最低點最高的最優時變風機下垂控制策略，最大可能地挖掘了風機調頻能力。光伏參與一次調頻方面，光伏電站運行在固定比例的減載模式下，當系統發生有功缺額事件時參與電網一次調頻。現有技術中所記載的光伏發電機組變減載率運行的調頻策略，提高了光伏電站參與系統頻率響應的能力及經濟性。可見，上述研究有力推動了新能源調頻領域的研究進展。

據發明人了解，現有的新能源機組或場站自身的控制問題，均忽略了新能源調頻非線性環節對系統頻率安全的影響。新能源調頻時主要受死區與限幅非線性環節的影響，合理設置新能源調頻系數可避免調頻時觸發限幅環節的風險，而死區環節對調頻效果的影響無法避免且無清晰的認識。與傳統同步機所設定的固定調頻死區相比，新能源一次調頻死區可在較大范圍內靈活設置，我國規定風電場參與電網一次調頻時的死區范圍為0.03Hz～0.1Hz，光伏電站調頻死區范圍為0.02Hz～0.06Hz，這可能對調頻效果產生重要影響。現有技術的新能源調頻策略構建的過程中，均需要考慮調頻死區環節影響，但僅在仿真模型中設置了新能源調頻死區，均未從機理上分析死區的非線性影響。

發明內容

為了解決上述問題，本公開提出了一種考慮調頻死區的新能源一次調頻系數修正方法及系統，針對新能源調頻死區非線性環節，通過時域解析系統頻率動態偏差，從機理上分析了普通型調頻死區對系統一次調頻效果的不利影響，深入研究了新能源一次調頻死區的非線性影響建模及調頻系數修正策略。

根據一些實施例，本公開的第一方案提供了一種考慮調頻死區的新能源一次調頻系數修正方法，采用如下技術方案：

一種考慮調頻死區的新能源一次調頻系數修正方法，包括：

構建新能源一次調頻死區的系統頻率響應模型；

解析求解所構建的系統頻率響應模型，得到新能源一次調頻參數；

以穩態頻率為基準構建修正系數，檢驗所構建的修正系數，提升頻率偏移量，完成考慮頻率死區的新能源一次調頻參數的修成。

作為進一步的技術限定，新能源參與電網的一次調頻時，調頻死區小將導致新能源機組頻繁動作，調頻死區大則使頻率偏差大的機組不參與頻率響應，影響新能源一次調頻的效果，直接影響到系統頻率安全，引發頻率越限。