一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法及系统，该方法包括如下步骤：获取历史频率数据；确定各个周期内各个频率的概率分布；生成概率分布图，确定频率双峰特征；构建调频备用容量函数模型；确定光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例；设定调节系数，构建备用容量修正函数模型；对第一比例进行修正，得到光伏电站实时最大可用发电功率的第二比例；确定光伏电站调频备用容量；利用逆变器对光伏电站实时发电功率实时调节。本发明专利技术通过分析区域的历史频率，得出每日各个时段调频需求，根据光伏电站实时最大可用发电功率，实时计算调频备用容量，提升光伏调频能力，减少备用容量浪费，增加光伏发电量。增加光伏发电量。增加光伏发电量。

A frequency modulation method and system for photovoltaic power generation based on variable reserve capacity

【技术实现步骤摘要】
一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统调频
，具体而言，涉及一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法及系统。

技术介绍

[0002]一个地区的电网频率变化和多种因素相关，例如区域内各AGC单元的调频性能、区域工厂和居民负荷特性、天气、节假日等，分析一个地区的历史频率变化信号，有助于更好实现对区域电网的频率调节。
[0003]光伏电站在正常运行过程中通过备用一部分发电功率，使得光伏电站具备一次调频能力，是光伏电站参与一次调频的主要方法之一。然而目前光伏电站的调频备用容量的设定比较粗糙，通常为一固定值(例如10％的额定容量)或根据光照强度简单变化，使得光伏电站调频能力不够灵活，同时可能造成部分电量得不到有效的上网利用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法及系统。
[0005]第一方面，本公开提供了一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法，包括如下步骤：
[0006]获取区域电网的历史频率数据；
[0007]根据所述历史频率数据，确定所述历史频率数据中各个周期内各个频率的概率分布；
[0008]根据所述概率分布生成概率分布图，确定频率双峰特征；
[0009]根据所述频率双峰特征，构建调频备用容量函数模型；
[0010]根据所述调频备用容量函数模型，确定光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例；
[0011]根据光伏电站实时最大可用发电功率，设定调节系数，构建备用容量修正函数模型；
[0012]利用所述备用容量修正函数模型对所述光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例进行修正，得到光伏电站实时最大可用发电功率的第二比例；
[0013]根据所述光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例与所述光伏电站实时最大可用发电功率，确定光伏电站调频备用容量；
[0014]根据所述光伏电站调频备用容量，利用逆变器对光伏电站的实时发电功率进行实时调节。
[0015]第二方面，本公开提供了一种基于可变储备容量的光伏发电调频系统，包括第一获取单元、统计单元、第一处理单元、第一函数模型构建单元、第一输出单元、第二函数模型构建单元、第二输出单元、第二处理单元以及调节单元；
[0016]所述第一获取单元，用于获取区域电网的历史频率数据；
[0017]所述统计单元，用于根据所述历史频率数据，确定所述历史频率数据中各个周期内各个频率的概率分布；
[0018]所述第一处理单元，用于根据所述概率分布生成概率分布图，确定所述频率双峰特征；
[0019]所述第一函数模型构建单元，用于根据所述频率双峰特征，构建调频备用容量函数模型；
[0020]所述第一输出单元，用于根据所述调频备用容量函数模型，确定光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例；
[0021]所述第二函数模型构建单元，用于根据光伏电站实时最大可用发电功率，设定调节系数，构建备用容量修正函数模型；
[0022]所述第二输出单元，用于利用所述备用容量修正函数模型对所述光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例进行修正，得到光伏电站实时最大可用发电功率的第二比例；
[0023]所述第二处理单元，用于根据所述光伏电站实时最大可用发电功率的第二比例与所述光伏电站实时最大可用发电功率，确定光伏电站调频备用容量；
[0024]所述调节单元，用于根据所述光伏电站调频备用容量，利用逆变器对光伏电站的实时发电功率进行实时调节。
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过分析区域的历史频率，得出每日各个时段的调频需求，根据光伏电站实时最大可用发电功率，实时计算调频备用容量，能够提升光伏调频能力，同时减少备用容量浪费，增加光伏发电量。
[0026]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0027]进一步，所述根据所述历史频率数据，确定所述历史频率数据中各个周期内各个频率的概率分布，包括：
[0028]将所述历史频率数据根据工作日时间和节假日时间进行分类，将所述历史频率数据根据工作日时间进行分类，得到第一类别历史频率数据，将所述历史频率数据根据节假日时间进行分类得到第二类别历史频率数据；
[0029]对所述第一类别历史频率数据与所述第二类别历史频率数据每一天的数据按照设定周期分别进行统计，获得各个周期内各个频率出现的次数；
[0030]统计所述第一类别历史频率数据与所述第二类别历史频率数据中在每天的相同周期各个频率出现的次数，生成所述第一类别历史频率数据与所述第二类别历史频率数据的每天的各个周期的频率概率分布图。
[0031]采用上述进一步方案的有益效果是，通过将历史频率数据按照工作日时间和节假日时间进行分类，得到工作日时间和节假日时间两种类别情况下的历史频率数据的每天的各个周期的频率概率分布图，有助于更好实现对区域电网的频率调节。
[0032]进一步，所述根据所述概率分布生成概率分布图，确定频率双峰特征，包括：
[0033]将频率划分为第一频率区间与第二频率区间；
[0034]确定所述第一频率区间内频率出现次数最大的第一频率值与所述第二频率区间内频率出现次数最大的第二频率值；
[0035]根据所述第一频率值与所述第二频率值的差值，得到频率双峰距离，将所述频率
双峰距离作为所述频率双峰特征的值。
[0036]采用上述进一步方案的有益效果是，利用概率分布图，将频率划分为第一频率区间与第二频率区间，有利于更准确的获取频率双峰距离作为频率双峰特征的值。
[0037]进一步，所述根据所述频率双峰特征，构建调频备用容量函数模型，包括：
[0038]获取光伏电站预留的最低调频容量、光伏电站预留的最高的调频容量以及所述光伏发电系统允许频率偏差；
[0039]根据所述频率双峰特征确定频率偏差；
[0040]根据所述频率偏差与所述光伏发电系统允许频率偏差的绝对值的比值，设置频率警戒系数；
[0041]根据所述光伏电站预留的最低调频容量、所述光伏电站预留的最高的调频容量、所述光伏发电系统允许频率偏差以及频率警戒系数构建调频备用容量函数模型。
[0042]采用上述进一步方案的有益效果是，根据频率双峰特征获得频率偏差，频率偏差能够准确的反映每日各个时间段的调频需求；根据频率偏差与光伏发电系统允许频率偏差的比值，设置频率警戒系数，能够准确反映调频备用容量变化的灵敏程度；构建调频备用容量函数模型，能够提升光伏调频效果。
[0043]所述根据所述频率偏差与所述区域电网的频率允许偏差的绝对值的比值，设置频率警戒系数，包括：
[0044]确定光伏电站预留的最高调频容量比例与光伏电站预留的最低调频容量比例；
[0045]通过设置所述频率警戒系数改变所述光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例达到所述光伏电站预留的最高调频容量比例时所述频率偏差的阈值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法，其特征在于，包括如下步骤：获取区域电网的历史频率数据；根据所述历史频率数据，确定所述历史频率数据中各个周期内各个频率的概率分布；根据所述概率分布生成概率分布图，确定频率双峰特征；根据所述频率双峰特征，构建调频备用容量函数模型；根据所述调频备用容量函数模型，确定光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例；根据光伏电站实时最大可用发电功率，设定调节系数，构建备用容量修正函数模型；利用所述备用容量修正函数模型对所述光伏电站实时最大可用发电功率的第一比例进行修正，得到光伏电站实时最大可用发电功率的第二比例；根据所述光伏电站实时最大可用发电功率的第二比例与所述光伏电站实时最大可用发电功率，确定光伏电站调频备用容量；根据所述光伏电站调频备用容量，利用逆变器对光伏电站的实时发电功率进行实时调节。2.根据权利要求1所述一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法，其特征在于，所述根据所述历史频率数据，确定所述历史频率数据中各个周期内各个频率的概率分布，包括：将所述历史频率数据根据工作日时间和节假日时间进行分类，将所述历史频率数据根据工作日时间进行分类，得到第一类别历史频率数据，将所述历史频率数据根据节假日时间进行分类得到第二类别历史频率数据；对所述第一类别历史频率数据与所述第二类别历史频率数据每一天的数据按照设定周期分别进行统计，获得各个周期内各个频率出现的次数；统计所述第一类别历史频率数据与所述第二类别历史频率数据中在每天的相同周期各个频率出现的次数，生成所述第一类别历史频率数据与所述第二类别历史频率数据的每天的各个周期的频率概率分布图。3.根据权利要求1所述一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法，其特征在于，所述根据所述概率分布生成概率分布图，确定所述频率双峰特征，包括：将频率划分为第一频率区间与第二频率区间；确定所述第一频率区间内频率出现次数最大的第一频率值与所述第二频率区间内频率出现次数最大的第二频率值；根据所述第一频率值与所述第二频率值的差值，得到频率双峰距离，将所述频率双峰距离作为所述频率双峰特征的值。4.根据权利要求1所述一种基于可变储备容量的光伏发电调频方法，其特征在于，所述根据所述频率双峰特征，构建调频备用容量函数模型，包括：获取光伏电站预留的最低调频容量、光伏电站预留的最高的调频容量以及所述光伏发电系统允许频率偏差；根据所述频率双峰特征确定频率偏差；根据所述频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春来，杨立滨，李正曦，郑天文，李志青，刘庭响，周万鹏，张程云，安娜，马国福，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司经济技术研究院清华四川能源互联网研究院国网青海省电力公司，
类型：发明
国别省市：