新能源发电参与电力系统调频的方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本申请涉及一种新能源发电参与电力系统调频的方法、装置、设备和介质。所述方法包括：根据电力系统中与发电机组相关的参数，构建所述电力系统在发电过程中的系统频率动态模型；所述发电机组包括新能源发电机组及传统能源发电机组；根据所述电力系统的系统频率动态模型，计算所述电力系统的安全运行指标；获取所述电力系统的系统综合成本指标，根据所述电力系统的系统综合成本指标和安全运行指标，构建所述发电机组的备用容量模型，通过所述备用容量模型对所述电力系统的系统频率进行调节。采用本方法能够降低电力系统的频率波动，保障了发生故障后的电力系统频率稳定。发生故障后的电力系统频率稳定。发生故障后的电力系统频率稳定。

【技术实现步骤摘要】
新能源发电参与电力系统调频的方法、装置、设备和介质


[0001]本申请涉及电力系统运行控制
，特别是涉及一种新能源发电参与电力系统调频的方法、装置、 设备和介质。

技术介绍

[0002]在双碳目标下，新能源将成为未来新型电力系统的新增电源主体并在电源结构中占主导地位。例如， 在电力系统中，新能源发电机组在所有发电机组中的占比也越来越高。然而，由于新能源发电机组具有“低 惯量”的特点，因此，随着电力系统中新能源发电机组的占比越来越高，整个电力系统也将呈现出“低惯 量”的特点。其中，惯量是频率波动时，传统能源发电机组用来稳定自身频率的一种指标。因此，若整个 电力系统呈现出“低惯量”的特点，则在电力系统发生故障时，就会容易引发较大的频率波动。
[0003]因此，在具有新能源发电机组的电力系统出现故障时，如何降低频率波动，成为了亟待解决的技术问 题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低频率波动的新能源发电参与电力系统调频的方 法、装置、设备和介质。
[0005]第一方面，本申请提供了一种新能源发电参与电力系统调频方法。该方法包括：
[0006]根据电力系统中与发电机组相关的参数，构建电力系统在发电过程中的系统频率动态模型；发电机组 包括新能源发电机组及传统能源发电机组；
[0007]根据电力系统的系统频率动态模型，计算电力系统的安全运行指标；
[0008]获取电力系统的系统综合成本指标，根据电力系统的系统综合成本指标和安全运行指标，构建发电机 组的备用容量模型，通过备用容量模型对电力系统的系统频率进行调节。
[0009]第二方面，本申请还提供了一种新能源发电参与电力系统调频装置。该装置包括：
[0010]模型构建模块，用于根据电力系统中与发电机组相关的参数，构建电力系统在发电过程中的系统频率 动态模型；
[0011]计算模块，用于根据电力系统的系统频率动态模型，计算电力系统的安全运行指标；
[0012]频率调节模块，用于获取电力系统的系统综合成本指标，根据系统综合成本指标和电力系统的安全运 行指标，构建发电机组的备用容量模型，通过备用容量模型对电力系统的系统频率进行调节。
[0013]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储 有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的步骤。
[0014]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，
其上存储有计算机 程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的步骤。
[0015]上述新能源发电参与电力系统调频的方法、装置、设备和介质，根据电力系统中与发电机组相关的参 数，构建电力系统在发电过程中的系统频率动态模型。其中，发电机组包括新能源发电机组及传统能源发 电机组，那么所构建的系统频率动态模型就能够适用于包括新能源发电机组的电力系统，并可以在包括新 能源发电机组的电力系统出现故障时，为分析该电力系统的频率表现奠定基础。再根据该电力系统的系统 频率动态模型，计算电力系统的安全运行指标。最后，根据电力系统的系统综合成本指标和安全运行指标， 构建发电机组的备用容量模型，通过备用容量模型对电力系统的系统频率进行调节。如此，当新能源发电 机组的电力系统出现故障时，就可以基于备用容量模型对电力系统的系统频率进行调节。进而，降低了电 力系统的频率波动，保障了发生故障后的该电力系统的频率保持稳定。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频的应用环境图；
[0017]图2为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图之一；
[0018]图3为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图之二；
[0019]图4为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图之三；
[0020]图5为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图之四；
[0021]图6为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图之五；
[0022]图7为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图之六；
[0023]图8为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频的流程示意图之七；
[0024]图9为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频的流程示意图之八；
[0025]图10为一个实施例中修改后的IEEE5节电系统的示意图；
[0026]图11为一个实施例中电力系统一次调频备用容量结果的示意图；
[0027]图12为一个实施例中电力系统的系统频率动态模型示意图；
[0028]图13为一个实施例中本专利技术与传统技术在时段k＝1的一次调频备用容量结果的示意图；
[0029]图14为一个实施例中本专利技术与传统技术在时段k＝1事故后的频率表现示意图；
[0030]图15为另一个实施例中新能源发电参与电力系统调频方法的流程示意图；
[0031]图16为一个实施例中新能源发电参与电力系统调频装置的结构框图；
[0032]图17为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0033]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步 详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0034]本申请实施例提供的新能源发电参与电力系统调频方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中， 计算机设备101通过网络与电力系统102进行通信，其中，电力系统102包括发电机组等。计算机设备101 可以根据电力系统102中与发电机组相关的参数，构
建所述电力系统102在发电过程中的系统频率动态模 型；所述发电机组包括新能源发电机组及传统能源发电机组；根据所述电力系统102的系统频率动态模型， 计算所述电力系统102的安全运行指标；获取所述电力系统102的系统综合成本指标，根据所述电力系统 102的系统综合成本指标和安全运行指标，构建所述发电机组的备用容量模型，通过所述备用容量模型对 所述电力系统102的系统频率进行调节。其中，计算机设备101可以但不限于是各种个人计算机、笔记本 电脑。
[0035]在一个实施例中，如图2所示，提供了一种新能源发电参与电力系统调频方法，以该方法应用于图1 所示的应用环境为例进行说明，可以包括以下步骤：
[0036]S201，根据电力系统中与发电机组相关的参数，构建电力系统在发电过程中的系统频率动态模型；发 电机组包括新能源发电机组及传统能源发电机组。
[0037]其中，新能源发电机组是转子转速与定子选择磁场的转速不同的交流发电机；传统能源发电机组是转 子转速与定子选择磁场的转速相同的交流发电机。
[0038]与发电机组相关的参数包括传统能源发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源发电参与电力系统调频方法，其特征在于，所述方法包括：根据电力系统中与发电机组相关的参数，构建所述电力系统在发电过程中的系统频率动态模型；所述发电机组包括新能源发电机组及传统能源发电机组；根据所述电力系统的系统频率动态模型，计算所述电力系统的安全运行指标；获取所述电力系统的系统综合成本指标，根据所述电力系统的系统综合成本指标和安全运行指标，构建所述发电机组的备用容量模型，通过所述备用容量模型对所述电力系统的系统频率进行调节。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电力系统中与发电机组相关的参数，构建所述电力系统在发电过程中的系统频率动态模型，包括：获取所述电力系统的系统功率缺额、所述传统能源发电机的参数及所述新能源发电机组的参数；根据所述电力系统的系统功率缺额、所述传统能源发电机的参数及所述新能源发电机组的参数，构建所述电力系统在发电过程中的系统频率动态模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电力系统的系统功率缺额、所述传统能源发电机的参数及所述新能源发电机组的参数，构建所述电力系统在发电过程中的系统频率动态模型，包括：根据所述传统能源发电机的参数和所述新能源发电机的参数，获取预设时段的等效惯性时间常数和等效阻尼系数；根据所述等效惯性时间常数和等效阻尼系数、所述传统能源发电机的参数、所述新能源发电机的参数、所述电力系统的系统功率缺额，构建所述电力系统在发电过程中的系统频率动态模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电力系统的系统频率动态模型，计算所述电力系统的安全运行指标，包括：根据所述新能源发电机组在预设时段内发生故障后的瞬时功率变化量、所述预设时段的等效惯性时间常数及所述电力系统的系统功率缺额，计算所述电力系统的最大频率变化率的绝对值；根据所述预设时段的等效阻尼系数、所述电力系统的系统功率缺额、所述传统能源发电机的参数和所述新能源发电机组的参数，计算所述传统能源发电机的稳态功率偏差、所述新能源发电机的稳态功率偏差、所述电力系统的稳态频率偏差的绝对值；根据所述传统能源发电机的参数、所述新能源发电机组的参数及所述电力系统的系统功率缺额结合预设分段线性函数，计算所述电力系统的最大频率偏差。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述传统能源发电机的参数、所述新能源发电机组的参数及所述电力系统的系统功率缺额结合预设分段线性函数，计算所述电力系统的最大频率偏差，包括：确定预设分段线性函...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，张云帆，吴世勇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：