The invention discloses an agile response method of frequency emergency control on demand side of super large scale power grid in the field of power system technology, including millisecond level active response, which is carried out in the form of local side zero communication active response. The response process is zero communication through stage one, and the response speed can reach millisecond level at most, and the reliable delay response can be realized, which is repeatedly confirmed through 3-5 seconds delay If there is a load whose control cost is lower than the standby load on the generation side and the frequency is still lower than the rated value, the system can cut off such load accurately by means of communication, and restore the frequency to the rated frequency with the best dynamic characteristics. This method takes both rapidity and reliability into account, and can The response speed of the demand side load resource can be as fast as millisecond level. The reliability of this scheme is higher than that of the single-stage response scheme.
【技术实现步骤摘要】
一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法
本专利技术涉及电力系统
,具体为一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法。
技术介绍
现有的利用需求侧电器级负荷资源的频率紧急控制技术通常都需要实时的无线或有线通信,来进行电器级负荷资源响应,但是基于通信的方法通常只能达到秒级至分钟级的速度才能完成准确的负荷削减计算和动作,应对严重事故可能不够敏捷,尤其对于超大规模电网而言,频率紧急控制的快速性对系统安全稳定以及避免低频减载动作造成大规模停电都具有十分重要的作用。需求侧频率紧急控制系统如图1所示。系统主要由三个层次的元件构成:电器级智能插座、本地侧能量信息网关和智能用电平台。智能插座具备数据采集与上报、自主分析计算、接收执行命令、电器开断控制等功能,监测频率可达毫秒级。网关的作用是管理所辖区域内的所有智能插座,整理、分析和上报区域电器数据,以及接收监控中心指令。智能用电平台一方面能够和发电侧及电网侧进行实时信息交互,将用电侧数据反馈给发电厂和电网公司,同时将发电侧/电网侧的重要系统参数反馈给网关,另外还具有大数据分析的功能。基于以上系统,当系统出现故障时,用电侧的智能插座能够快速计算负荷响应量,以毫秒级反应速度辅助电网进行频率紧急控制。首先,各智能插座基于事先获得的系统参数和实时监测的频率曲线来预测频率跌落的最低点,并进行有功缺额估算。该估算方法基于普遍采用的系统频率响应模型,如图2所示。该模型中,系统输入(故障功率Pd)的符号以发电侧功率增加为正。当考虑Pd为阶跃函数时,即Pd(t) ...
【技术保护点】
1.一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法,其特征在于,包括:/n阶段一:毫秒级主动响应,以本地侧零通信的主动响应形式进行,通过阶段一响应过程是零通信的,实现响应速度最快可达毫秒级;/n阶段二:可靠延时响应,通过3~5秒的延时反复确认频率骤降事实,得到进行可靠响应以补充剩余的有功缺额;/n阶段三:最优动态控制,若存在控制成本低于发电侧备用的负荷且频率仍低于额定值,则系统以通信的方式准确切除此类负荷,并且将频率以最优的动态特性恢复至额定频率。/n
【技术特征摘要】
1.一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法,其特征在于,包括:
阶段一:毫秒级主动响应,以本地侧零通信的主动响应形式进行,通过阶段一响应过程是零通信的,实现响应速度最快可达毫秒级;
阶段二:可靠延时响应,通过3~5秒的延时反复确认频率骤降事实,得到进行可靠响应以补充剩余的有功缺额;
阶段三:最优动态控制,若存在控制成本低于发电侧备用的负荷且频率仍低于额定值,则系统以通信的方式准确切除此类负荷,并且将频率以最优的动态特性恢复至额定频率。
2.根据权利要求1所述的一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法,其特征在于:所述阶段一具体为:设置当频率降至49.8Hz(额定50Hz)以下时才允许阶段一动作,同时,瞬时响应量(Pstage1)取有功缺额的20%-30%作为响应量,即
Pstage1=-k1Pstep(4)
其中,k1为阶段一的响应量占总有功缺额的比例,取值范围为20%-30%。
3.根据权利要求1所述的一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法,其特征在于:所述阶段二具体为:将故障频率恢复至正常范围的下界附近(记为取值49.8Hz-49.9Hz)。
响应量由下式计算:
实际响应时间由以下因素决定:(F1)智能插座自主判断当前频率是否持续小于49.8Hz,且根据新的频率监测值验算Pstep和fnadir,若3-5秒内多次判断结果均为是,则直接进行RDR;若多次判断结果不一致,则RDR待命并继续判断;(F2)若接收到网关的切除(或待机)命令,则直接切断电器(或待机),结合(F1)和(F2)可知,阶段二是一种零通信响应和通信响应相结合的响应方式。
4.根据权利要求1所述的一种超大规模电网的需求侧频率紧急控制的敏捷反应方法,其特征在于:所述阶段三具体为:响应量可用下式进行计算:...
【专利技术属性】
技术研发人员:何光宇,肖居承,王治华,陈宏福,高峰,何果红,
申请(专利权)人:上海交通大学,国网上海市电力公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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