一种改善电厂调频性能的容量配置方法技术

本发明专利技术公开了一种改善电厂调频性能的容量配置方法，包括根据《两个细则》中AGC的考核指标，提出调节速率、调节精度，响应时间三项指标的具体计算方法；提出不同阶段提升调频各项指标的储能充放电策略；计算储能参与电厂调频的收益；计算储能参与电厂调频的成本，同时计及储能频繁动作对其寿命的影响；建立储能调频的经济性模型；以净收益最大为目标函数，采用差分进化算法计算保证净收益最大的储能容量。本发明专利技术的方法可以较为准确地计算出Kp值，为后续充放电策略制定以及有效性的计算奠定基础；可以显著提升电厂的AGC性能；并将修正后的寿命纳入储能成本项，采用差分进化算法计算出系统配置储能的最优容量和最大净收益。

【技术实现步骤摘要】
一种改善电厂调频性能的容量配置方法
本专利技术涉及储能调频方法，特别是涉及一种改善电厂调频性能的容量配置方法。
技术介绍
大规模新能源的并网缓解了电力紧张，但其本身的间歇性和不确定性给电网的电能质量带来了严重的影响。其中，频率作为电能质量的一项重要指标，对电力系统的稳定运行有着关键的影响。在我国，传统机组响应速度和精度有限，不能完全满足当下调频需要。而储能作为一种新兴的产业，在世界电力调频市场得到越来越广泛的认可。考虑到储能参与电厂调频，经济性最优是首要目标。在现有的储能参与电网调频中，很少与现有政策结合，并且实用性较低。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术的缺陷，提供一种改善电厂调频性能的容量配置方法。技术方案：一种改善电厂调频性能的容量配置方法，该方法包括如下步骤：(1)根据《两个细则》中AGC的考核指标，提出调节速率、调节精度，响应时间三项指标的具体计算方法；(2)提出不同阶段提升调频各项指标的储能充放电策略；(3)计算储能参与电厂调频的收益；(4)计算储能参与电厂调频的成本，同时计及储能频繁动作对其寿命的影响；(5)建立储能调频的经济性模型；(6)以净收益最大为目标函数，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善电厂调频性能的容量配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)根据《两个细则》中AGC的考核指标，提出调节速率、调节精度，响应时间三项指标的具体计算方法；(2)提出不同阶段提升调频各项指标的储能充放电策略；(3)计算储能参与电厂调频的收益；(4)计算储能参与电厂调频的成本，同时计及储能频繁动作对其寿命的影响；(5)建立储能调频的经济性模型；(6)以净收益最大为目标函数，采用差分进化算法计算保证净收益最大的储能容量。

【技术特征摘要】
1.一种改善电厂调频性能的容量配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)根据《两个细则》中AGC的考核指标，提出调节速率、调节精度，响应时间三项指标的具体计算方法；(2)提出不同阶段提升调频各项指标的储能充放电策略；(3)计算储能参与电厂调频的收益；(4)计算储能参与电厂调频的成本，同时计及储能频繁动作对其寿命的影响；(5)建立储能调频的经济性模型；(6)以净收益最大为目标函数，采用差分进化算法计算保证净收益最大的储能容量。2.根据权利要求1所述的改善电厂调频性能的容量配置方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：(11)计算调节速率指标K1判断每段有效区间的起始时刻和结束时刻，当机组出力跨过死区即判断为有效计算区间的开始；而当AGC指令和机组的出力绝对值之差小于预定限值，即可算作有效区间的结束；即满足下式：其中，t1为计算响应速率区间的开始时刻，t2为计算响应速率区间的结束时刻，Pd1和Pd2分别为判断计算响应速率区间的阈值；Pa(t)表示t时刻AGC的指令值，Pg(t)表示t时刻机组的出力值；调节速率指标K1的计算公式为：其中，PSi和PEi分别是第i次调节过程开始和结束时刻的机组出力，TSi和TEi分别是第i次调节过程的开始和结束时刻，K1表示调节速率指标，vi表示第i次调节的速率，v是n次调节的平均速率，vN是机组标准调节速率，与机组类型有关；(12)计算调节精度指标K2其有效区间选取原则为AGC指令保持不变，实际出力和设点出力之间的差值始终小于预定阈值，如下式：其中，const为常数，Pa(t)表示t时刻AGC的指令值，Pd3为判断计算响应精度区间的阈值，Pg(t)表示t时刻机组的出力值；调节精度指标K2的计算公式如下：其中，△Pi表示平稳运行阶段的功率偏差均值，Pi(t)为机组平稳运行阶段的出力，Pj为平稳运行阶段AGC的指令值，TSi和TEi分别为平稳运行阶段的开始和结束时刻，K2表示调节精度指标，PN表示平稳运行阶段机组的额定功率；(13)计算响应时间指标K3响应时间是指EMS系统发出指令之后，机组出力在原出力点的基础上，可靠地跨出与调节方向一致的调节死区所用的时间；K3计算公式如下式：其中，△Ti是第i次的响应时间，△T是响应时间的平均值，TN是响应时间基准值；计算响应时间指标需要判断有效区间的开始和结束时刻，如下式所示：其中，Pd4和Pd5分别为判断计算响应时间指标区间的阈值值，t3为判断计算响应时间区间的开始时刻，t4为判断计算响应时间区间的结束时刻。3.根据权利要求1所述的改善电厂调频性能的容量配置方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：(21)在机组响应AGC指令阶段，提升机组的响应速度在AGC指令下调阶段，当Pa(t)-Pg(t)<0，储能为充电状态，充电功率如下式：Pc(t)＝max(-Pmax,Pa(t)-Pg(t))其中，Pc(t)表示t时刻储能的充电功率，Pmax表示储能的额定功率，Pa(t)表示t时刻AGC的指令值，Pg(t)表示t时刻机组的出力值；在AGC指令上调阶段，当Pa(t)-Pg(t)>0，储能为放电状态，放电功率如下式：Pd(t)＝min(Pmax,Pa(t)-Pg(t))其中，Pd(t)表示t时刻储能的放电功率，Pmax表示储能的额定功率，Pa(t)表示t时刻AGC的指令值，Pg(t)表示t时刻机组的出力值；(22)在机组进入稳定出力阶段，提升机组的响应精度判断机组进入稳定出力区间后，利用储能进行充放电补偿，平滑综合出力，此时储能出力如下式：P(t)＝Pa(t)-Pg(t)其中，P(t)表示储能的出力，Pa(t)表示t时刻AGC的指令值，Pg(t)表示t时刻机组的出力值；(23)在系统下发AGC指令时，降低机组的响应时间当系统下发AGC指令，机组并不能及时动作，当(Pa(t)-Pa(tn))(Pg(t)-Pg(tn))<0时，说明机组出现反方向调节，此时储能应及时动作，降低响应时间，功率如下式：P(t)＝Pg(tn)-Pg(t)其中，P(t)表示储能的出力，tn是响应时间的开始时刻，t是当前时刻，Pg(tn)表示tn时刻机组的出力值，Pg(t)表示t时刻机组的出力值。4.根据权利要求1所述的改善电厂调频性能的容量配置方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：根据AGC性能指标Kp值确定机组参与AGC调频服务的经济补偿如下式：

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽娟，姜宇轩，许晓慧，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32