一种风电并网频率响应评估方法及系统技术方案

本申请提供一种风电并网频率响应评估方法及系统，该方法包括如下步骤:预先在风电并网的发电站建立闭环频率响应模型；基于闭环频率响应模型，采集发电站不同机组方案下添加不同扰动因素方案的第一频率响应数据；基于闭环频率响应模型，采集发电站未添加扰动因素方案情况下撤掉不同机组方案后的第二频率响应数据；根据第一频率响应数据和第二频率响应数据，获取风电并网频率响应评估结果。本申请考虑多种因素对风电并网的冲击，对风电并网的抗冲击能力进行评估，获得较为全面精准的评估结果，进而对评估结果较低的风电并网系统进行优化，提高风电并网的抗冲击能力。提高风电并网的抗冲击能力。提高风电并网的抗冲击能力。

【技术实现步骤摘要】
一种风电并网频率响应评估方法及系统


[0001]本申请涉及供配电网
，尤其涉及一种风电并网频率响应评估方法及系统。

技术介绍

[0002]并网运行的风力发电接入电力系统运行，为了保证电力系统的有功功率平衡，频率的稳定性的维持尤为重要。大规模的风电场风电机组的数目众多，并且由于风电场空间分布使得大规模风电机在同一时刻的运行状态存在一定的差异，增加了对风电并网系统频率稳定性研究的难度。风电场并网后，风电系统的频率特性将会影响并网系统的频率变化情况。当并网系统功荷平衡被打破时，需要根据风电场出力是否充足，进行风电频率响应分析，系统据此做出灵活的控制或者调整措施。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种风电并网频率响应评估方法及系统，该方法考虑多种因素对风电并网的冲击，对风电并网的抗冲击能力进行评估，获得较为全面精准的评估结果，进而根据评估的结果，优化风电并网的控制措施，提高风电并网的抗冲击能力。
[0004]为达到上述目的，本申请提供一种风电并网频率响应评估方法，该方法包括如下步骤:预先在风电并网的发电站建立闭环频率响应模型；基于闭环频率响应模型，采集发电站不同机组方案下添加不同扰动因素方案的第一频率响应数据；基于闭环频率响应模型，采集发电站未添加扰动因素方案情况下撤掉不同机组方案后的第二频率响应数据；根据第一频率响应数据和第二频率响应数据，获取风电并网频率响应评估结果。
[0005]如上的，其中，建立闭环频率响应模型如下：；其中，表示系统输入值；表示系统输出频率值；表示风电机组调频反馈值；表示汽轮机组调频反馈值；表示风电机组反馈误差因子；表示汽轮机组反馈误差因子；表示系统总惯性常数；表示系统响应误差系数；表示系统负荷调节效应系数。
[0006]如上的，其中，风电机组调频反馈值的计算公式如下： ；其中，表示第个风电机，表示风电机的总个数；表示第个风电机是否被撤掉，若是，则等于0，否则，等于1；表示第个风电机的扰动因素影响值；表示第个风电机机械功率增益；表示第个风电机组的虚拟惯性时间常数；表示第个风电机组
下垂系数。
[0007]如上的，其中，汽轮机组调频反馈值的计算公式如下：；其中，表示第个汽轮机；表示汽轮机的总个数；表示第个汽轮机是否被撤掉，若是，则等于0，否则，等于1；表示第个汽轮机的扰动因素影响值；表示第个汽轮机机械功率增益；表示第个三汽轮机高压缸输出功率占汽轮机总输出功率的比值；表示第个汽轮机再热时间常数；为复数，由系统输出值经过拉普拉斯反变换获得；表示第个汽轮机调频因子。
[0008]如上的，其中，采集第一频率响应数据的方法包括如下步骤：在发电站的机组上依次添加不同的扰动因素方案；采集发电站处添加不同扰动因素方案后对应的第一频率响应数据；识别第一频率响应数据的频率响应类型；根据频率响应类型的不同，将第一频率响应数据划分为第一惯性响应数据、第一一次调频响应数据和第一二次调频响应数据。
[0009]如上的，其中，采集第二频率响应数据的方法包括如下步骤：在发电站处依次撤掉不同机组方案；采集发电站处依次撤掉不同机组方案对应的第二频率响应数据；识别第二频率响应数据的频率响应类型；根据频率响应类型的不同，将第二频率响应数据划分为第二惯性响应数据、第二一次调频响应数据和第二二次调频响应数据。
[0010]如上的，其中，对风电并网频率响应进行分析评估的方法包括如下步骤：根据第一频率响应数据，计算各个发电站添加扰动因素后的第一频率响应评价值；根据第二频率响应数据，计算各个发电站撤掉不同机组方案的第二频率响应评价值；根据第一频率响应评价值和第二频率响应评价值计算风电并网抗冲击能力值。
[0011]如上的，其中，计算风电并网抗冲击能力值的方法包括如下步骤：将多组第一频率响应评价值和多组第二频率响应评价值进行两两一组的无重复分组方式进行分组，形成评估组;根据每个评估组中的第一频率响应评价值和第二频率响应评价值计算每组评估组的抗冲击能力值;根据多组评估组的抗冲击能力值，计算风电并网抗冲击能力值。
[0012]如上的，其中，第一频率响应评价值和第二频率响应评价值均包括最低点频率、稳态频率、最低点频率响应值、稳态频率响应值、频率初始下降率、频率的平均变化率和频率偏移最大量。
[0013]本申请还提供一种风电并网频率响应评估系统，该系统包括：闭环频率响应模型建立模块，用于预先在风电并网的发电站建立闭环频率响应模型；数据采集模块，用于基于闭环频率响应模型，采集发电站不同机组方案下添加不同扰动因素方案的第一频率响应数据；数据采集模块还用于基于闭环频率响应模型，采集发电站未添加扰动因素方案情况下撤掉不同机组方案后的第二频率响应数据；数据分析评估模块，用于根据第一频率响应数据和第二频率响应数据，获取风电并网频率响应评估结果；评估结果共享模块，用于将获取风电并网频率响应评估结果进行网络共享。
[0014]本申请实现的有益效果如下：
（1）本申请对单个发电站的频率响应情况进行分析，采集添加不同的扰动因素方案后风电并网的频率响应数据和撤掉机组后的频率响应数据，通过对两种情况下采集频率响应数据进行分析，进而获得风电并网的抗干扰冲击能力值和稳定性，提高了计算的准确度。
[0015]（2）本申请对频率响应数据按照不同的响应阶段采集的数据划分为多组数据，并为多组数据建立索引标识，根据需要获取参数的响应阶段通过索引标识直接到相应的响应阶段进行获取，提高了数据获取的速度。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请实施例的一种风电并网频率响应评估方法的流程图。
[0018]图2为本申请实施例的采集第一频率响应数据的方法流程图。
[0019]图3本申请实施例的一种风电并网频率响应评估系统的结构示意图。
[0020]附图标记：10-闭环频率响应模型建立模块；20-数据采集模块；30-数据分析评估模块；40-评价结果共享模块；100-风电并网频率响应评估系统。
具体实施方式
[0021]下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]实施例一如图1所示，本申请提供一种风电并网频率响应评估方法，该方法包括如下步骤:步骤S1，预先在风电并网的发电站建立闭环频率响应模型。
[0023]其中，闭环频率响应模型如下：；；；其中，表示系统输入值；表示系统输出频率值；表示风电机组调频反馈值；表示汽轮机组调频反馈值；表示风电机组反馈误差因子；表示汽轮机组反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电并网频率响应评估方法，其特征在于，该方法包括如下步骤:预先在风电并网的发电站建立闭环频率响应模型；基于闭环频率响应模型，采集发电站不同机组方案下添加不同扰动因素方案的第一频率响应数据；基于闭环频率响应模型，采集发电站未添加扰动因素方案情况下撤掉不同机组方案后的第二频率响应数据；根据第一频率响应数据和第二频率响应数据，获取风电并网频率响应评估结果。2.根据权利要求1所述的风电并网频率响应评估方法，其特征在于，建立闭环频率响应模型如下：；其中，表示系统输入值；表示系统输出频率值；表示风电机组调频反馈值；表示汽轮机组调频反馈值；表示风电机组反馈误差因子；表示汽轮机组反馈误差因子；表示系统总惯性常数；表示系统响应误差系数；表示系统负荷调节效应系数。3.根据权利要求2所述的风电并网频率响应评估方法，其特征在于，风电机组调频反馈值的计算公式如下：；其中，表示第个风电机，表示风电机的总个数；表示第个风电机是否被撤掉，若是，则等于0，否则，等于1；表示第个风电机的扰动因素影响值；表示第个风电机机械功率增益；表示第个风电机组的虚拟惯性时间常数；表示第个风电机组下垂系数。4.根据权利要求2所述的风电并网频率响应评估方法，其特征在于，汽轮机组调频反馈值的计算公式如下：；其中，表示第个汽轮机；表示汽轮机的总个数；表示第个汽轮机是否被撤掉，若是，则等于0，否则，等于1；表示第个汽轮机的扰动因素影响值；表示第个汽轮机机械功率增益；表示第个三汽轮机高压缸输出功率占汽轮机总输出功率的比值；表示第个汽轮机再热时间常数；为复数，由系统输出值经过拉普拉斯反变换获得；表示第个汽轮机调频因子。5.根据权利要求1所述的风电并网频率响应评估方法，其特征在于，采集第一频率响应
数据的方法包括如下步骤：在发电站的机组上依次添加不同的扰动因素方案；采集发电站处添加不同扰动因素方案后对应的第一频率响应数据；识别第一频率响应数据的频率响应类型；根据频率响应类型的不同，将第一频率响应数据划分为第一惯性响应数据、第一一次调频响应数据和第一二次调频响应数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谦，郑万林，
申请(专利权)人：北京隆普智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：