【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能调度，特别涉及一种结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法。
技术介绍
1、随着可再生能源接入电网的比例不断提高，其相对替代了大量的传统同步机组，造成电网调频资源的大幅减少，威胁着电网的稳定性与安全性。为了解决高比例可再生能源带来调频困难的问题，引入有快速调频功能的储能作为灵活性资源，将系统的频率调节过程纳入系统调度模型，实现对系统的频率支撑。
2、对于系统频率动态响应和调频技术，国内外多年已经有了丰富的研究成果，如文献1“百兆瓦级储能参与电网双重辅助服务调度的联合优化模型”(周校聿,刘娆,鲍福增).电力系统自动化,2021,45(19):60-69.)考虑储能参与调峰与频率响应的双重辅助服务，计算频率响应时的系统最低频率并以此选择储能的下垂系数，建立计入储能参与双重辅助服务的电网机组组合模型，确定次日每15min的机组组合与出力计划，从而解决百兆瓦级大规模尺度上电化学储能在多时间尺度的协同调度问题；文献2“assigning shadow prices tosynthetic inertia and frequency response reserves from renewable energysources”(badesa,l.,matamala,c.,zhou,y,等.ieee transactions on sustainableenergy,2023,14(01):12-26.)对于频率安全中的频率最低点约束进行精确建模，针对约束中存在的变量乘积进行松弛处理，将频率
3、根据目前的研究成果，已有多种涉及系统频率动态响应和调频技术的专利申请。如专利1“一种混合储能参与电网频率调节方法及系统”(刘默斯,孙志媛,李明珀,郑琨,熊莉,张翌晖,窦骞,胡弘,蒙宣任.cn118157183a,2024-06-07.)提出了一种混合储能参与电网频率调节的方法和系统，建立了以虚拟同步机技术为主体的并网逆变器模型，通过自适应函数的控制策略实现了储能在虚拟惯量控制与虚拟同步机控制间的平滑切换，平抑了新能源电力系统中的低、高频功率扰动，提升了系统稳定性；专利2“一种储能系统参与一次调频的策略构建方法及其装置”(谢平平,陆秋瑜,朱誉,杨银国,林旭,陈玥,吴杰康,雷振.cn116961023a,2023-10-27.)提出了一种储能系统参与一次调频的策略构建方法及装置，通过系统预设的一次调频需求计算储能系统的目标调频备用容量，当实际调频容量不足时，采用虚拟下垂和惯性控制法构建调频策略；当容量达到目标时，依据充放电自恢复系数构建自恢复策略。
4、但传统方法存在如下固有缺陷：
5、1、没有将电力系统深度调峰和调频响应过程的精确刻画整合进系统的调度模型中，对系统灵活性的描述不够精准。
6、2、没有将储能设备和火电机组联合参与系统调频响应的耦合过程准确表现出来，缺乏其中一方的建模无法准确体现有储能系统的调频响应。
7、鉴于此，需要一种结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，能够将深度调峰与频率响应功能整合进系统调度模型，加强了对系统灵活性的考虑，满足了系统的频率调节需求，提高了系统的安全性和可靠性。具体技术方案如下：
2、一种结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，包括：
3、导入火电机组系统参数、储能系统参数、系统频率参数和可再生能源的输出数据；
4、建立储能系统提供快速调频模型、火电机组提供惯量资源与调频资源模型；
5、建立系统深度调峰模型、总调频资源计量模型和系统频率安全模型；
6、补充储能系统运行模型、火电机组运行模型和系统网架运行模型；
7、设立目标函数，建立整合有深度调峰以及频率和惯量响应功能的含储能电力系统调度模型；
8、对电力系统调度模型进行求解，得到火电机组调度策略和储能调度策略。
9、优选的，所述火电机组系统参数包括机组最大出力、机组最小出力、最大爬坡功率、最小在线/离线时间、出力成本、启动成本、惯量系数和最大调频容量；
10、所述储能设备参数包括储能设备容量、最大出力、充电效率和放电效率。
11、优选的，所述建立储能系统提供的快速调频模型、火电机组提供惯量资源模型与调频资源模型通过约束条件体现模型优化。
12、优选的，所述快速调频模型的约束条件包括储能调频备用上下限约束和储能调频能量备用约束；
13、所述惯量资源模型的约束条件包括火电机组惯量备用约束；
14、所述频率资源模型的约束条件包括火电机组频率备用功率约束和机组备用功率的出力上限约束。
15、优选的，所述系统频率参数包括系统额定频率、阻尼系数、最大频率变化率、最大准稳态频率偏差、最大频率偏差；
16、所述可再生能源的输出数据包括新能源出力曲线和单位出力成本。
17、优选的，所述建立系统深度调峰模型、总调频资源计量模型和系统频率安全模型还包括对所述系统深度调峰模型、总调频资源计量模型和系统频率安全模型进行约束进而优化模型。
18、优选的，所述系统深度调峰模型的约束条件包括深度调峰出力平衡约束；
19、所述总调频资源计量模型的约束条件包括火电机组总惯量资源约束、火电机组总调频资源约束以及储能总调频资源约束；
20、所述系统频率安全模型的约束条件包括最大频率变化率约束、最大准稳态频率偏差约束以及频率最低点约束。
21、优选的，所述储能系统运行模型包括充电功率约束、放电功率约束、荷电状态时序约束、荷电状态上下限约束和始末荷电一致约束；
22、所述火电机组运行模型包括机组有功出力约束、机组无功出力约束、机组爬坡约束、机组最小在线及离线时间约束、机组开关动作与在线状态逻辑约束；
23、所述系统网架运行模型包括节点电压约束、线路潮流约束、功率平衡约束和二阶锥松弛约束。
24、优选的，所述目标函数为新能源场站出力成本与机组运行成本之和。
【技术保护点】
1.一种结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述火电机组系统参数包括机组最大出力、机组最小出力、最大爬坡功率、最小在线/离线时间、出力成本、启动成本、惯量系数和最大调频容量；
3.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述建立储能系统提供的快速调频模型、火电机组提供惯量资源模型与调频资源模型通过约束条件来体现模型优化。
4.根据权利要求3所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述快速调频模型的约束条件包括储能调频备用上下限约束和储能调频能量备用约束；
5.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述系统频率参数包括系统额定频率、阻尼系数、最大频率变化率、最大准稳态频率偏差、最大频率偏差；
6.根据权利要求1所述的结合储能
7.根据权利要求6所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述系统深度调峰模型的约束条件包括深度调峰出力平衡约束；
8.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述储能系统运行模型包括充电功率约束、放电功率约束、荷电状态时序约束、荷电状态上下限约束和始末荷电一致约束；
9.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述目标函数为新能源场站出力成本与机组运行成本之和。
...【技术特征摘要】
1.一种结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述火电机组系统参数包括机组最大出力、机组最小出力、最大爬坡功率、最小在线/离线时间、出力成本、启动成本、惯量系数和最大调频容量；
3.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述建立储能系统提供的快速调频模型、火电机组提供惯量资源模型与调频资源模型通过约束条件来体现模型优化。
4.根据权利要求3所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所述快速调频模型的约束条件包括储能调频备用上下限约束和储能调频能量备用约束；
5.根据权利要求1所述的结合储能系统辅助火电机组提供快速频率响应的电力系统深度调峰方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：于明，张旻钰，张亚宇，卓毅新，潘珍，周恒旺，周春丽，罗启登，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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