【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统运行控制领域，具体涉及一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法。
技术介绍
1、随着风电并网容量不断增加，电力系统稳定性受到了一系列挑战。在传统惯量控制的基础上提出了虚拟惯量控制，通过调节单位时间内转子动能释放量，使其能够响应系统的频率变化。但仅依靠风电机组参与系统频率调整存在不稳定性，不能满足系统调频需求。随着储能的快速发展，被广泛应用于电力系统频率调频中，但储能作为调频备用容量，经济性阻碍了单独参与系统频率调整的可行性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其技术方案如下：
2、一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，包括如下步骤：
3、步骤1：设置电力系统频率变化死区；
4、步骤2：实时检测电力系统频率变化；
5、步骤3：电力系统频率变化不在死区内，执行步骤4；其他情况，执行步骤2；
6、步骤4：风电机组进行自适应惯量控制，储能系统进行下垂控制；
7、步骤5：风电机组输出的调频功率与储能系统输出的调频功率联合输出至电力系统。
8、可选地，所述死区范围为电力系统频率变化处于电力系统正常波动范围内的电力系统频率变化值的集合。
9、可选地，所述步骤4中的风电机组进行自适应惯量控制分为变桨距控制和转子惯量控制。
10、可选地，所述变桨距控制下风电机组一次
11、；
12、式中， s为时域模型下的频率参数； t β为变桨距响应时间常数； k pf为一次调频系数；
13、所述转子惯量控制下风电机组一次调频传递函数为：
14、；
15、式中， s为时域模型下的频率参数； t w为惯性响应时间常数； k df为惯性相应系数。
16、可选地，风电机组的变桨距控制和转子惯量控制相结合，风电机组的频率的传递函数为：
17、。
18、可选地，储能系统频率传递函数为：
19、；
20、式中， t e为储能响应时间常数； k ef为储能惯性系数；储能系统的惯性响应系数与风电机组调频一致。
21、可选地，根据公式（3）和（4）得到风储联合系统频率模型传递函数为：
22、；
23、式中，δ pw为风机输出功率变化量；δ pe为同步发电机电磁功率变化量；δ f为频率变化量。
24、可选地，当频率发生变化时，风储联合系统提供所需的功率为：
25、；
26、式中， k z-df为惯性相应系数； k z-pf为风电一次调频系数; k b表示储能系统单位调节功率。
27、可选地，所述电力系统频率特性模型传递函数为：
28、；
29、式中， h为惯性时间常数； d为阻尼系数； m为质量； s为时域模型下的频率参数。
30、可选地，所述所述惯性时间常数 h的计算方案如下：
31、等效惯性时间常数与惯性时间常数相对应；
32、风电机组虚拟惯性时间常数定义为发电机额定转速时储存的动能与额定容量比值：
33、；
34、式中： ek为单台风电机组额定转速时的发电机转子储存动能； sn为风电机组额定容量；为风电机组额定角频率； n p为风电机组极对数；为惯量控制下机组等效转动惯量，与 heq对应；为电网初始角频率；为发电机初始转速；为电网角频率 变化量；为惯量响应过程中转速的变化量；为风电机组固有惯性时间常数，与风电机组固有转动惯量 jw对应；
35、当风力发电机为双馈异步风力发电机时，风电场等效惯性时间常数计算方案如下：
36、设双馈异步风力发电机个数为n，采用虚拟惯性优化控制的双馈异步风力发电机个数为m，将风电场等效为一个模型，其中在频率调整过程中考虑了风力机的工作点；风电场等效惯性时间常数为：
37、；
38、式中， h eviri为含虚拟惯性控制的i个风电场的等效惯性时间常数； s ni为风电场i的双馈异步风力发电机额定容量；
39、风电场的额定容量为：
40、；
41、当风力发电机为常规同步发电机时，风电场等效惯性时间常数计算方案如下：
42、设常规同步发电机数量为k，风电场数量为x，得到风电的穿透率ε；风电场i的穿透度计算公式为：
43、；
44、则风电场总等效惯性时间常数表示为：
45、；
46、公式（9）（10）和（11）中， hwf表示风电场的总等效惯性时间常数； hewfi表示第i个风电场的等效惯性时间常数； sni表示风电场i的双馈异步风力发电机额定容量； ssgi表示同步发电机额定容量； snni表示i个风电场额定容量； η i表示风电场i风电场等效惯性时间常数的等值系数。
47、采用本专利技术的技术方案，相较于现有技术，其有益效果是：提供了一种风电机组虚拟惯量控制和储能系统控制联合参与电力系统频率调节的一次调频并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述死区范围为电力系统频率变化处于电力系统正常波动范围内的电力系统频率变化值的集合。
3.根据权利要求1所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述步骤4中的风电机组进行自适应惯量控制分为变桨距控制和转子惯量控制。
4.根据权利要求3所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述变桨距控制下风电机组一次调频传递函数为：
5.根据权利要求4所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，风电机组的变桨距控制和转子惯量控制相结合，风电机组的频率的传递函数为：
6.根据权利要求5所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，储能系统频率传递函数为：
7.根据权利要求6所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控
8.根据权利要求7所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，当频率发生变化时，风储联合系统提供所需的功率为：
9.根据权利要求1所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述电力系统频率特性模型传递函数为：
10.根据权利要求9所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述惯性时间常数H的计算方案如下：
...【技术特征摘要】
1.一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述死区范围为电力系统频率变化处于电力系统正常波动范围内的电力系统频率变化值的集合。
3.根据权利要求1所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述步骤4中的风电机组进行自适应惯量控制分为变桨距控制和转子惯量控制。
4.根据权利要求3所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，所述变桨距控制下风电机组一次调频传递函数为：
5.根据权利要求4所述的一种参与电力系统频率调节的风储联合一次调频并行控制方法，其特征在于，风电机组的变桨距控制和转子惯量控制相结合，风电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐建，刘建峰，范晓龙，刘宏扬，胡文波，陈杰，赵勇，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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