一种基于发电频率限值调节的新能源消纳方法技术

本发明专利技术公开一种基于发电频率限制调节的新能源消纳方法，分别考虑系统正常运行下和负荷低谷时段的在合理范围内提高电网运行频率限值的方法，平抑新能源发电本身的随机性、波动性、反调峰等特点，提高系统对新能源发电的消纳能力。构建基于发电频率限值调节的新能源消纳模型推理模型，在系统正常运行下，通过一次调频可以多消纳新能源出力；在负荷低谷时段，首先通过降低常规能源的技术出力来消纳新能源，然后在常规能源已经达到最小技术出力后，未消纳完的新能源可以通过推导公示求解系统在新能源并网后频率的变化暂态过程和新的稳态值。过本发明专利技术的实施，在正常运行和负荷低谷时段，通过电网频率的实时动态调整，提升电网的新能源消纳能力。

A power frequency limit adjustment method based on new energy consumptive

The invention discloses a method for generating new energy consumptive frequency limit regulation based on considering the normal operation of the system and the valley period of load in the reasonable scope to improve the value of the operation method of frequency limit, stabilize characteristics of new energy power generation is randomness, volatility, anti Feng, improve the absorptive capacity of the new energy system power generation. Construction of power frequency limit of new energy consumptive model reasoning model based on adjustment, the normal operation of the system, through a new energy consumptive FM can output; in loadlow hours, by lowering the first conventional energy output to new energy consumptive, and then in the conventional energy has reached the minimum output, new energy not the end can be derived through consumptive publicity system is solved in the new energy grid frequency transient change and the new steady state value. The implementation of the present invention, in normal operation and low load period, through real-time dynamic adjustment of power grid frequency, improve the power grid new energy consumptive ability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统运行控制与新能源消纳领域，特别涉及一种基于发电频率限值调节的新能源消纳方法。为提升电网在负荷低谷时段的新能源消纳能力。
技术介绍
电力是国家的一个重要经济命脉，当前世界能源危机与环境问题日益突出。随着新能源发电技术的不断发展成熟，未来电网结构拥有高比例新能源是必然趋势，提升系统消纳新能源能力是电网可持续发展、绿色发展的有效措施。然而，风能和太阳能作为一次能源不可储存,其产生的电能具有随机性、间歇性和反调峰特性,其规模化并入电网将会导致电力系统的运行调度控制变得困难,这也是我国新能源电力消纳难题日益凸显的根本原因。随着新能源电力所占比重的逐渐增加,电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现能量的供需平衡,这样将使电力系统的结构形态、运行控制方式以及规划建设与管理发生根本性变革,形成新一代电力系统。然而由于电网网架结构不合理、负荷需求侧不足、新能源发电本身的随机性、波动性、反调峰等特点，造成严重的弃新能源现象。目前国内外科研领域，关于新能源消纳技术的发展可以分为几大类，主要包括：一是协调本地区各类型电源出力。在本地区负荷一定的情况下，通过压低常规能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于发电频率限值调节的新能源消纳方法，其特征在于，该方法包括：步骤1：采集基础数据；确定需采取运行方式，正常运行方式下只继续步骤2，负荷低谷时段跳转步骤3；步骤2：构建一种正常运行方式下基于发电频率限值调节的新能源消纳模型；步骤3：通过协调调度，调整发电出力，使系统频率降到49.9Hz；步骤4：构建一种基于发电频率限值调节的新能源消纳模型；步骤5：判断当前系统状态是否能够消纳全部新能源出力；步骤6：判断通过减少的常规能源出力到最小技术出力是否可以消纳全部新能源出力，如果不能，利用提高系统频率值消纳更多新能源出力，通过实时计算和监测频率变化值，保证频率不超过上限值。

【技术特征摘要】
1.一种基于发电频率限值调节的新能源消纳方法，其特征在于，该方法包括：步骤1：采集基础数据；确定需采取运行方式，正常运行方式下只继续步骤2，负荷低谷时段跳转步骤3；步骤2：构建一种正常运行方式下基于发电频率限值调节的新能源消纳模型；步骤3：通过协调调度，调整发电出力，使系统频率降到49.9Hz；步骤4：构建一种基于发电频率限值调节的新能源消纳模型；步骤5：判断当前系统状态是否能够消纳全部新能源出力；步骤6：判断通过减少的常规能源出力到最小技术出力是否可以消纳全部新能源出力，如果不能，利用提高系统频率值消纳更多新能源出力，通过实时计算和监测频率变化值，保证频率不超过上限值。2.一种基于发电频率限值调节的新能源消纳方法，其特征在于，步骤1采集基本数据包括：系统频率情况、新能源的实时出力情况、负荷实时情况、常规能源的实时出力情况、常规能源技术最小出力统计；步骤2构建正常运行方式下的一种基于发电频率限值调节的新能源消纳模型，通过消纳模型确定频率变化与新能源出力变化的关系，表示如下：-ΔPLΔf=KGN+KL]]>PG+Pg＝PL公式中，KGN表示n台电源的单位调节功率，KL表示负荷的单位调节功率，ΔPL表示系统负荷的变化量，PG表示常规能源的出力，Pg表示新能源的出力，PL表示负荷功率，Δf表示频率变化量。3.根据权利要求1所述的基于发电频率限值调节的新能源消纳模型推理方法，其特征在于：负荷低谷时段的步骤4所述消纳推理模型，表示如下：W=∫T1T2(Pg(t)+ΔPg(t))dt]]>ΔPg(t)=ΔPg1(t)+ΔPg2(t)ΔPg1(t)=ΔM1(t)×w(t)/p=2π×ΔM1(t)×f(t)/pJα=Jdwdt=ΔM=MT-MEMT=9555ΔHtηpGn(t)=318.5πΔHtηpG/w(t)ME=pw(t)×(PLN-ΔPg2(t))×[a1(w(t)wN)2+a2(w(t)wN)+a3]Δf=f(t+Δt)-f(t)f(t+Δt)≤fmax]]>公式中，Pg(t)表示t时刻新能源电源的输出功率；f(t)表示t时刻系统实际运行频率值；f(t+Δt)表示新能源增发功率后的系统运行频率值；fmax表示系统最高可运行频率值；W表示负荷低谷时段新能源所发总电能；ΔPg(t)表示t时刻新能源出力增发的功率；ΔPg1(t)表示t时刻常规能源可以下调的最大功率，ΔPg2(t)表示通过频率调整新能源增发的功率；p为发电机极对数；n表示发电机转速；T1、T2表示负荷低谷时段起始和结束时间；J为转子的转动惯量；α为转子角加速度；w(t)为转子角速度；MT为蒸汽作用在转子的主力矩；ME为发电机的电磁阻力矩；ΔHt为汽轮机的理想比焓降；η为汽轮机的内效率；G为汽轮机的进气量；PLN表示负荷额定功率；a1，a2，a3表示各种类型负荷占总负荷的百分比；ΔM1(t)表示转矩变化量；w(t)表示角速度。4.根据权利要求1所述的基于发电频率限值调节的新能源消纳方法，其特征在于：步骤5所述判断当前系统状态是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛维春，迟成，李家珏，谭洪恩，路俊海，张宏宇，王顺江，黄旭，孙峰，张涛，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21