【技术实现步骤摘要】
一种风电并网下考虑动态频率约束的机组组合优化方法
[0001]本专利技术属于电力系统运行调度领域，尤其涉及一种风电并网下考虑动态频率约束的机组组合优化方法。
技术介绍
[0002]以风电为代表的新能源发电在电力系统中的占比逐渐增加，预计在2020年，我国风电并网装机规模将达到2.1亿kW以上，占比将增加至总发电容量的11％。虽然大规模风电接入系统可有效缓解能源危机，但风电出力呈现出的不确定性以及风电机组对电网表现出的低惯量特征给电网频率稳定带来了挑战。
[0003]传统电力系统中，供电侧主要由出力较为平稳的火电机组构成，需求侧负荷投切时，系统频率发生波动。大规模风电并网后，供电侧出力平稳性降低，系统稳态频率波动幅度增大，需提高电力系统备用容量以平抑风电出力波动。但与此同时，备用容量的提升将降低系统运行的经济效益。另一方面，大规模风电并网后，风电机组的低惯量特征使电网存在动态频率稳定问题。随着风电在电力系统中渗透率逐渐提高，风电机组的接入替代了部分火电机组，系统惯量水平降低，致使电网动态频率稳定受到威胁。惯量降低将削弱...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风电并网下考虑动态频率约束的机组组合优化方法，其特征在于，根据风机响应机理，建立风电并网系统频率响应模型，推导出动态频率量化评估指标，构建计及动态频率约束的风电并网系统机组组合优化模型；具体包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：步骤1、算法初始化：输入获取的火电机组参数P
s,i,min
、P
s,i,max
、T
S,i
、T
O,i
、X
S,i,(t
‑
1)
、X
O,i,(t
‑
1)
、风场成本系数k
i
、最低点频率限值f
c
，确定计划调度周期，并确定周期内的负荷预测曲线、风功率预测曲线、功率扰动曲线、初始化机组组合决策变量和惩罚因子Φ
t
；步骤2、分层优化：将优化问题等价分解为机组组合主问题和频率越限检测子问题，主问题由常规机组组合约束式组成，利用拉格朗日松弛法对上层主问题模型优化计算，确定在常规运行约束下的机组组合方案，将上层主问题决策变量结果作为已知量带入至下层子问题模型中进行优化计算；步骤3、迭代修正：通过对惩罚因子Φ
t
正负判定当前机组组合方案是否满足动态频率约束，若满足则输出优化结果；若不满足，则将Benders反馈约束添加至主问题中进行迭代计算直至满足条件，输出优化结果。2.根据权利要求1所述的风电并网下考虑动态频率约束的机组组合优化方法，其特征在于，所述步骤2中下层子问题动态频率最低点的计算方法如下：其中：f
min
为扰动情况下频率最低值；f0为系统基频；K为静态调差系数；T为调速器时间常数；D为阻尼系数；ΔP
step
为扰动功率大小；H
eq
为系统惯性时间常数；ω
n
和ξ分别为自然频率和阻尼系数；t
min
为最低点频率对应时间；ω
n
、ξ与t
min
表达式为：表达式为：表达式为：3.根据权利要求2所述的风电并网下考虑动态频率约束的机组组合优化方法，其特征在于，所述式(10)引入分段线性化技术对动态频率最低值计算进行处理：记式(10)不等号左端表达式视为H
set
、K
set
、T
set
和U
st
的函数，并记为G(H
set
，K
set
，T
set
，U
st
)，则定义G(H
set
，K
set
，T
set
，U
st
)的分段线性化函数：式中：X
set
为U
st
、H
set
、K
set
和T
set
构成的变量集；α
i
和β
i
为线性化系数；p为分段数；
经过分段线性化处理后，式(10)所示的非线性约束条件改写为线性约束条件：G
p
(H
set
,K
set
,T
set
,U
st
)≥f
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)。4.根据权利要求3所述的风电并网下考虑动态频率约束的机组组合优化方法，其特征在于，所述步骤3中Benders分解方法为：子问题求解中，在式(15)引入惩罚变量Φ
t
，将最低点频率越限检测问题转换为惩罚变量最小化问题有：min f
s
＝Φ
t
ꢀꢀꢀꢀ
(16)s.t.<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德鑫，张海锋，王博，杨德友，吕项羽，庄冠群，王佳蕊，高松，王伟，张钰，冷俊，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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