System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法技术方案_技高网

考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法技术方案

技术编号:43697311 阅读:8 留言:0更新日期:2024-12-18 21:12
本发明专利技术公开一种考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法,根据构网型储能原理构建其有功‑频率耦合模型,并进一步建立含构网型储能的电力系统频率响应模型;然后分析了含构网型储能的频率特征,并采用滑动窗口技术对系统惯量进行计算,结合频率特征约束评估系统最小惯量需求。本发明专利技术为大规模构网型储能接入下的系统调频资源的合理化配置提供指导依据,使系统调频资源能够更合理地配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统最小惯量评估领域,尤其涉及一种考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法


技术介绍

1、为响应“双碳”目标的号召,中国正在加速建设以新能源和电力电子设备为主导的新型电力系统,随之构网型控制技术应运而生。构网型(grid-forming,gfm)控制策略在高新能源渗透率场景具有更强的频率支撑能力;另外作为在平抑新能源发电功率波动,降低大电网调峰压力,提升大电网对新能源的接纳水平方面,储能环节是个必选项。

2、在构网型储能提升电网频率稳定研究中,现有技术介绍了构网型储能控制方式,仿真分析其对电网暂态频率稳定的提升作用;研究了低惯量系统中构网型储能相比于跟网型储能的控制优势;构网型储能支撑新型电力系统电网的控制策略与建模方法涉及多变量影响、动态性和非线性、复杂的控制策略、不确定性因素以及耦合效应而导致模型复杂。为简化模型,有研究在多场景下快速分析系统动态频率特性,建立有功-频率变化的线性化模型以分析控制策略有效性,建立了储能接入电网的扩展频率响应(extended systemfrequency response,esfr)等值模型。在可再生能源发电与电力储能系统(ess)相结合这一背景条件下,使用构网型控制作为解决方案无疑是最适合的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的,在于提供一种考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法,为大规模构网型储能的有效接入提供了指导,使系统调频资源能够更合理地配置。

2、为了达成上述目的,本专利技术的解决方案是:

3、一种考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法,包括,

4、构建构网型储能有功-频率耦合模型;

5、基于所述构网型储能有功-频率耦合模型,构建含构网型储能的电力系统频率响应模型;

6、针对构建的所述含构网型储能的电力系统频率响应模型,采用滑动窗口技术结合频率特征约束,评估计及频率特性的系统最小惯量需求。

7、进一步的,构建构网型储能有功-频率耦合模型,包括,所述模型的控制环节的动态方程为,

8、

9、其中,ωp为虚拟同步机等效内电势的频率;ωg为实际电网的频率;ppk为有功功率实际值;ppkr为有功功率的参考值;dsg为虚拟同步机的阻尼系数;hsg为虚拟同步机的惯性常数;s为拉氏算子。

10、进一步的,构建含构网型储能的电力系统频率响应模型,包括,所述模型的传递函数为,

11、

12、其中,ke为储能频率附加控制比例系数,te为内环控制响应时间常数,s为拉氏算子;δpe为储能系统送出功率变化量,δf为交流母线频率。

13、进一步的,评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

14、选取曲线上波动最小的时间区间,所述时间区间的起点为扰动发生时间点t1,终点为采样时间点t2;根据下式计算惯量评估结果,

15、

16、

17、

18、其中,为采样区间惯量的平均值;υ为采样区间数据个数;为采样时刻t2等于tn时的计算惯量值;τ为当前时间区间初始采样时间;ecsys'为系统等效惯量值;υ'为有效采样时间区间数据个数。

19、进一步的,评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

20、计算电力系统下的最小惯量需求评估值为,

21、

22、其中,δpmax为最大有功功率扰动。

23、进一步的,评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

24、多资源参与调频时,电力系统最大频率偏差δfmax绝对值不超过1hz,且电网稳态频率偏差大小δfss绝对值不得超过0.2hz,则最小惯量取满足以上两种条件的最小惯量较大值。

25、一种计算机设备,包括存储器、处理器,以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序;所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法的步骤。

26、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序;所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法的步骤。

27、采用上述方案后,本专利技术的有益效果在于:根据构网型储能原理构建其有功-频率耦合模型,并进一步建立含构网型储能的电力系统频率响应模型;然后分析了含构网型储能的频率特征,并采用滑动窗口技术对系统惯量进计算,结合频率特征约束评估系统最小惯量需求,为大规模构网型储能接入下的系统调频资源的合理化配置提供指导依据。

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【技术保护点】

1.一种考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:构建构网型储能有功-频率耦合模型,包括,所述模型的控制环节的动态方程为,

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:构建含构网型储能的电力系统频率响应模型,包括,所述模型的传递函数为,

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

7.一种计算机设备,包括存储器、处理器,以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序;其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序;其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种考虑构网型储能频率响应的电力系统最小惯量评估方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:构建构网型储能有功-频率耦合模型,包括,所述模型的控制环节的动态方程为,

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:构建含构网型储能的电力系统频率响应模型,包括,所述模型的传递函数为,

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:评估计及频率特性的系统最小惯量需求,包括,

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【专利技术属性】
技术研发人员:马聪永杨峰梁佳斌刘慧张景旭武建鑫王艳阳陈宇郝赛孟雪鹏李立龙刘溢鹏牛东洋吕子奎王子璇侍乔明李钢卢宇
申请(专利权)人:华能平山清洁能源有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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