一种提高电网安全性的分散式备用调频方法技术

本发明专利技术涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，步骤为：一、分散备用识别、优先级分配和动态参数更新：主要为本地自主调频智能插座提供系统全局参数，使分散式备用具备自主响应能力；二、离线模型训练、物理简化模型和在线校正预测：具有提供频率偏移预警、有功缺额估计的功能；三、分散备用主动响应策略和调频暂态过程控制：为本地插座提供了切负荷策略，能够精准响应调频需求，控制频率暂态过程，本发明专利技术能够解决现有电网安全保障方法无法从本质上提升电网安全稳定性，无法提升电网运行的经济性，而且在大面积切除负荷时会造成部分用户完全处于停电状态，严重影响用电满意度的问题。

A Decentralized Standby Frequency Modulation Method for Improving Power Network Security

The invention relates to the field of power system and its automation technology, in particular to a decentralized standby frequency modulation method for improving power system security. The steps are as follows: 1. Distributed standby identification, priority allocation and dynamic parameter updating: mainly providing global system parameters for local autonomous frequency modulation intelligent socket to enable autonomous response capability of decentralized standby; 2. Offline model training, animal Rationally simplified model and on-line correction prediction: it has the functions of providing frequency offset warning and active power gap estimation; 3. Decentralized backup active response strategy and frequency transient process control: it provides load shedding strategy for local sockets, which can accurately respond to frequency modulation requirements and control frequency transient process. The invention can solve the problem that the existing power grid security assurance method can not essentially enhance electricity. The security and stability of power network can not improve the economy of power grid operation, and when large-scale load removal, some users will be completely in a blackout state, which seriously affects the satisfaction of power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种提高电网安全性的分散式备用调频方法
本专利技术涉及电力系统及其自动化
，具体涉及一种提高电网安全性的分散式备用调频方法。
技术介绍
电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网，简称电网。它包含变电、输电、配电三个单元。电力网的任务是输送与分配电能，改变电压。电网为各地提供用电，而为了保障电网供电的安全性，存在许多种能有效保障电网安全性的方法，但现有保障安全性的方法都或多或少的存在缺陷，例如阈值设定法通常在电网频率低于某一阈值时，大面积切除负荷。该方法将造成部分用户完全处于停电状态，严重影响用电满意度，同时，由于该技术并没有增加电能备用容量，无法从本质上提升电网安全稳定性，无法提升电网运行的经济性。为了能够有效的保障用户的用电安全，提高用户的满意度，且能够从本质上提升电网安全性并提升电网运行的经济性，因此提出一种提高电网安全性的分散式备用调频方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，能够解决现有电网安全保障方法无法从本质上提升电网安全稳定性，无法提升电网运行的经济性，而且在大面积切除负荷时会造成部分用户完全处于停电状态，严重影响用电满意度的问题。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，所述分散式备用调频方法步骤包括：一、分散备用上线：主要为本地自主调频智能插座提供系统全局参数，使分散式备用具备自主响应能力；二、频率在线预测：具有提供频率偏移预警、有功缺额估计的功能；三、动态备用控制：为本地插座提供了切负荷策略，能够精准响应调频需求，控制频率暂态过程。优选的，所述分散式备用调频方法步骤一具体为：S1：分散备用识别；S2：优先级分配；S3：动态参数更新。优选的，所述分散式备用调频方法步骤二具体为：S1：离线模型训练；S2：物理简化模型；S3：在线校正预测。优选的，所述分散式备用调频方法步骤三具体为：S1：分散备用主动响应策略；S2：调频暂态过程控制。优选的，所述分散式备用调频方法步骤一是基于智能用电网络(1)的前提下使用的，且智能用电网络(1)包括：能效终端(101)、能量信息网关(102)和用电数据处理中心(103)。优选的，所述分散式备用调频方法步骤二中当频率在一段时间Tsamp内总是保持频率标准区间[f1,f2]＝[49.5Hz,50.5Hz]之下的时候，在tm时刻预测频率可能降落到的最低点fnadir，如果fnadir低于49.2Hz，则分散式备用立刻进行一次调频。一次调频总量可由下式计算：其中，KPFR为一次调频的负荷-频率系数，Δfnadir为额定频率与预测最低点频率之差。优选的，所述分散备用主动响应策略为：由于事先按优先级为各级负荷进行了排序，且认为同级电器的额定有功功率相近，基于动态参数更新，第i级插座已知的信息包括：系统一次调频有功总量ΔPPFRi，各优先级有功总量Ppriority1，Ppriority2，…，Ppriorityi和第i级电器总数Napplicationi，自身电器有功功率Papplicationi，从而可以计算自身跳闸概率poffi。优选的，所述调频暂态过程控制方法为：对于一次调频来说，分散式备用响应在毫秒级，因此所有参与响应负荷均在第一时间立刻切除；对于二次调频来说，具体要通过各插座按均匀分布随机产生断电延时，第k个插座延时参数记为Tdelayk，由下式产生。其中，U(0,Tdelay_max)为0到Tdelay_max之间产生的均匀分布随机数。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术中本地侧分散式备用调频技术示意图；图2是本专利技术中智能用电网络结构示意图；图3是本专利技术中考虑优先级的分散式备用切断概率加权计算方法图；图4是本专利技术中本地分散式备用自主调频流程图。附图标记如下：1-智能用电网络、101-能效终端、102-能量信息网关、103-用电数据处理中心。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参看图1-4：一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，分散式备用调频方法步骤包括：一、分散备用上线：主要为本地自主调频智能插座提供系统全局参数，使分散式备用具备自主响应能力。分散备用上线基于智能用电网络1的前提下使用的，且智能用电网络1包括：能效终端101、能量信息网关102和用电数据处理中心103。步骤一具体为：S1：分散备用识别；S2：优先级分配；S3：动态参数更新。二、频率在线预测：具有提供频率偏移预警、有功缺额估计的功能。当频率在一段时间Tsamp内总是保持频率标准区间[f1,f2]＝[49.5Hz,50.5Hz]之下的时候，在tm时刻预测频率可能降落到的最低点fnadir，如果fnadir低于49.2Hz，则分散式备用立刻进行一次调频。步骤二具体为：S1：离线模型训练；S2：物理简化模型；S3：在线校正预测。三、动态备用控制：为本地插座提供了切负荷策略，能够精准响应调频需求，控制频率暂态过程。步骤三具体为：S1：分散备用主动响应策略；S2：调频暂态过程控制。且分散备用主动响应策略为：由于事先按优先级为各级负荷进行了排序，且认为同级电器的额定有功功率相近，基于动态参数更新，第i级插座已知的信息包括：系统一次调频有功总量ΔPPFRi，各优先级有功总量Ppriority1，Ppriority2，…，Ppriorityi和第i级电器总数Napplicationi，自身电器有功功率Papplicationi，从而可以计算自身跳闸概率poffi。且调频暂态过程控制方法为：对于一次调频来说，分散式备用响应在毫秒级，因此所有参与响应负荷均在第一时间立刻切除；对于二次调频来说，具体要通过各插座按均匀分布随机产生断电延时，第k个插座延时参数记为Tdelayk，由下式产生。其中，U(0,Tdelay_max)为0到Tdelay_max之间产生的均匀分布随机数。一次调频总量可由下式计算：其中，KPFR为一次调频的负荷-频率系数，Δfnadir为额定频率与预测最低点频率之差。本专利技术在使用时，提出一个具体的实施例子如下：(一)算例简介：假设某地区装机总容量为150MW，最大总负荷100MW，最大分散式备用大约占总负荷比例的30％，主要包括空调和电热水器两种。用户签订的分散式备用主动响应协议中设置优先级均为空调先切断，电热水器后切断。对空调和电热水器的额定功率进行聚类，得到额定功率分别为500W和1000W两类空调，电热水器仅聚类为一类，额定功率为1000W，则优先级总共划分为n＝3级，第1级为500W空调，第2级为1000W空调，第3级为1000W电热水器。(二)分散式备用上线：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤包括：一、分散备用上线：主要为本地自主调频智能插座提供系统全局参数，使分散式备用具备自主响应能力；二、频率在线预测：具有提供频率偏移预警、有功缺额估计的功能；三、动态备用控制：为本地插座提供了切负荷策略，能够精准响应调频需求，控制频率暂态过程。

【技术特征摘要】
1.一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤包括：一、分散备用上线：主要为本地自主调频智能插座提供系统全局参数，使分散式备用具备自主响应能力；二、频率在线预测：具有提供频率偏移预警、有功缺额估计的功能；三、动态备用控制：为本地插座提供了切负荷策略，能够精准响应调频需求，控制频率暂态过程。2.根据权利要求1所述的一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤一具体为：S1：分散备用识别；S2：优先级分配；S3：动态参数更新。3.根据权利要求1所述的一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤二具体为：S1：离线模型训练；S2：物理简化模型；S3：在线校正预测。4.根据权利要求1所述的一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤三具体为：S1：分散备用主动响应策略；S2：调频暂态过程控制。5.根据权利要求1所述的一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤一是基于智能用电网络(1)的前提下使用的，且智能用电网络(1)包括：能效终端(101)、能量信息网关(102)和用电数据处理中心(103)。6.根据权利要求1所述的一种提高电网安全性的分散式备用调频方法，其特征在于：所述分散式备用调频方法步骤二中当...

【专利技术属性】
技术研发人员：何光宇，范帅，肖居承，宁道龙，
申请(专利权)人：上海上塔软件开发有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31