一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法和系统，包括：基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定该场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线；利用该场景中光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定该场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值；将一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数值整定为全部指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值的平均值。本发明专利技术快速有效的得到准确度较高的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数，为指导电网中光伏电站参与一次调频的运行方式安排提供了数据支撑，进而维护了电网的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法和系统
本专利技术涉及光伏发电
，具体涉及一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法和系统。
技术介绍
目前，对于新能源高渗透率的局部地区，新能源装机的占比日益加大，远超火电、水电等常规机组的装机占比。由于新能源装机的增大，新能源高渗透率的局部地区电网以水电机组为第一调频电源的方式随着新能源装机规模的增加而调整为水电、火电和新能源共同参与一次调频，但是由于新能源出力的波动性和不稳定性，新能源高渗透率的局部地区电网的一次调频控制偏差会增大，给系统的运行调度带来新的问题。为了指导电网的运行方式安排，需要利用准确的一次调频仿真系统仿真模拟光伏电站在电网频率波动下的动态响应，而一次调频仿真系统的准确度受一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数影响程度最大，故而优化一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数至关重要；目前，尚未有适用性高的相应技术被提出。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法，该方法快速有效的得到准确度较高的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数，为指导电网中光伏电站参与一次调频的运行方式安排提供了数据支撑，进而维护了电网的安全稳定运行。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法，其改进之处在于，所述方法包括：获取各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线和光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线；基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定各指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线；利用所述有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定各指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值；将一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数值整定为全部指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值的平均值。优选的，所述基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定各指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线，包括：按下式确定第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线中t时刻的有功功率值Pd,ref(t)：式中，fu为光伏电站一次调频过频门槛值，fd为光伏电站一次调频欠频门槛值，Ku为光伏电站一次调频过频调节系数，Kd为光伏电站一次调频欠频调节系数，fd(t)为第d个指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线中t时刻的频率值，为第d个指定一次调频响应场景中电网有功自动控制系统分配给光伏电站的有功调度指令值，为第d个指定一次调频响应场景中时刻的光伏电站并网点的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的初始时刻，d∈(1～ψ)，ψ为指定一次调频响应场景的个数。优选的，所述利用所述有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定各指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值，包括：计算单元，用于按下式计算第d个指定一次调频响应场景的一次调频理论有功调节量ΔPd,ref，寻找单元，用于在第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线中寻找时对应的时刻以及时对应的时刻获取单元，用于获取一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数中光伏电站一次调频响应时间常数Tord为光伏电站一次调频时间常数T为且光伏电站一次调频比例系数Kp为δ2％·ΔPd,ref时第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线；确定单元，用于基于所述一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线确定第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的整定偏差Sd；判断单元，用于若Sd＞Smax，则更新一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数Tord、T和Kp，并返回步骤3，否则，将当前Tord、T和Kp的值分别作为第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数中Tord、T和Kp的最优值；其中，为第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论实测曲线时刻的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的结束时刻，为第d个指定一次调频响应场景中时刻的光伏电站并网点的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的初始时刻，d∈(1～ψ)，ψ为指定一次调频响应场景的个数，δ1％为第一调节幅度，δ2％为第二调节幅度，δ1为区间[1,10]中任意一值，δ2为区间[85,90]中任意一值，Smax为一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的整定偏差最大允许值。本专利技术提供一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定系统，其改进之处在于，所述系统包括：获取模块，用于获取各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线和光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线；第一确定模块，用于基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定各指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线；第二确定模块，用于利用所述有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定各指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值；整定模块，用于将一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数值整定为全部指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值的平均值。优选的，所述第一确定模块，用于：按下式确定第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线中t时刻的有功功率值Pd,ref(t)：式中，fu为光伏电站一次调频过频门槛值，fd为光伏电站一次调频欠频门槛值，Ku为光伏电站一次调频过频调节系数，Kd为光伏电站一次调频欠频调节系数，fd(t)为第d个指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线中t时刻的频率值，为第d个指定一次调频响应场景中电网有功自动控制系统分配给光伏电站的有功调度指令值，为第d个指定一次调频响应场景中时刻的光伏电站并网点的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的初始时刻，d∈(1～ψ)，ψ为指定一次调频响应场景的个数。优选的，所述第二确定模块，包括：计算单元，用于按下式计算第d个指定一次调频响应场景的一次调频理论有功调节量ΔPd,ref，寻找单元，用于在第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线中寻找时对应的时刻t1d以及时对应的时刻获取单元，用于获取一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数中光伏电站一次调频响应时间常数Tord为光伏电站一次调频时间常数T为且光伏电站一次调频比例系数Kp为δ2％·ΔPd,ref时第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线；确定单元，用于基于所述一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线确定第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线和光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线；/n基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定各指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线；/n利用所述有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定各指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值；/n将一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数值整定为全部指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值的平均值。/n

【技术特征摘要】
1.一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数整定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线和光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线；
基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定各指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线；
利用所述有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定各指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值；
将一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数值整定为全部指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值的平均值。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定一次调频响应场景为在指定运行工况下工作的光伏电站在电网受到指定扰动频率扰动后的一次调频响应场景；
所述指定运行工况包括：光伏电站输出的有功功率为额定有功功率70％的运行工况、输出有功功率处于40％额定有功功率到60％额定有功功率范围内的运行工况或输出有功功率处于20％额定有功功率到30％额定有功功率范围内的运行工况；
所述指定扰动频率为预先设定的M个扰动频率中的任意一个，
其中，M为扰动频率预设个数。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数，包括：
光伏电站一次调频响应时间常数、光伏电站一次调频时间常数和光伏电站一次调频比例系数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线确定各指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线，包括：
按下式确定第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论响应曲线中t时刻的有功功率值Pd,ref(t)：



式中，fu为光伏电站一次调频过频门槛值，fd为光伏电站一次调频欠频门槛值，Ku为光伏电站一次调频过频调节系数，Kd为光伏电站一次调频欠频调节系数，fd(t)为第d个指定一次调频响应场景中电网频率响应曲线中t时刻的频率值，为第d个指定一次调频响应场景中电网有功自动控制系统分配给光伏电站的有功调度指令值，为第d个指定一次调频响应场景中时刻的光伏电站并网点的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的初始时刻，d∈(1～ψ)，ψ为指定一次调频响应场景的个数。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述有功功率实测响应曲线和所述有功功率理论响应曲线确定各指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的最优值，包括：
步骤1：按下式计算第d个指定一次调频响应场景的一次调频理论有功调节量ΔPd,ref，
步骤2：在第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率实测响应曲线中寻找时对应的时刻以及时对应的时刻
步骤3：获取一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数中光伏电站一次调频响应时间常数Tord为光伏电站一次调频时间常数T为且光伏电站一次调频比例系数Kp为δ2％·ΔPd,ref时第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线；
步骤4：基于所述一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线确定第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的整定偏差Sd；
步骤5：若Sd＞Smax，则更新一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数Tord、T和Kp，并返回步骤3，否则，将当前Tord、T和Kp的值分别作为第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数中Tord、T和Kp的最优值；
其中，为第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功功率理论实测曲线时刻的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的结束时刻，为第d个指定一次调频响应场景中时刻的光伏电站并网点的有功功率值，为第d个指定一次调频响应场景的初始时刻，d∈(1～ψ)，ψ为指定一次调频响应场景的个数，δ1％为第一调节幅度，δ2％为第二调节幅度，δ1为区间[1,10]中任意一值，δ2为区间[85,90]中任意一值，Smax为一次调频仿真系统中光伏电站的仿真参数的整定偏差最大允许值。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4，包括：
按下式确定Sd：



上式中，Pd,fz(t)为所述第d个指定一次调频响应场景对应的一次调频仿真系统中光伏电站的并网点有功功率响应曲线中t时刻的有功功率值，Pd,sc(t)为第d个指定一次调频响应场景中光伏电站并网点的有功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振宇，牛拴保，柯贤波，陈宁，彭明侨，曲立楠，王智伟，程林，任冲，韩华玲，葛路明，张红颖，贾一超，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司西北分部，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32