储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法技术

本发明专利技术公开了一种储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法，包括：根据系统频率响应模型，计算包含储能电站与风电集群输出有功功率的系统频率响应表达式、最大频率偏差和最大频率变化率；根据当前时刻下各个风电机组的输入机械功率

【技术实现步骤摘要】
储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法


[0001]本申请涉及风力发电
，具体涉及一种储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法。

技术介绍

[0002]随着电力系统中可再生能源发电的渗透率不断提高，提高可再生能源发电的主动调频能力已成为大势所趋。随着大规模新能源发电装置接入电力系统，系统中传统火电机组的占比在不断降低。由于传统新能源发电装置的控制技术大多为有功功率与无功功率解耦的矢量控制技术，不具备对于系统频率/电压的主动支撑能力，因此系统的惯性和阻尼特性也在不断减弱，需要将新能源发电装置的控制技术由“电网跟随型”向“电网支撑型”进行转变。当大量风电集群接入电力系统后，其运行工况必然存在差异，进而需要根据其不同的运行工况自适应调整它们各自的控制系数。同时无论是直驱型永磁风力发电机抑或双馈型异步风力发电机，其转速必须要保持在一个规定的范围内，转速过高或者过低时均会触发风力发电机的保护机制，甚至发生严重事故。
[0003]因此，目前亟需一种一次调频过程中考虑系统频率响应表达式和风机转子转速限制的储能电站与风电集群协同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法，其特征在于，包括：S1：根据系统频率响应模型，计算包含储能电站与风电集群输出有功功率的系统频率响应表达式、最大频率偏差和最大频率变化率；S2：根据当前时刻下各个风电机组的输入机械功率
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转速曲线，将其进行分段拟合后得到各个风电机组输入机械功率
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转速曲线的近似数学表达式；S3：根据所述系统频率响应表达式和所述各个风电机组输入机械功率
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转速曲线的近似数学表达式，构建风电机组的转速变化预测模型；S4：根据所述系统频率响应表达式和所述风电机组转速变化预测模型，构建储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数优化模型，将最大频率偏差最小设置为优化目标，将最大频率变化率限制、出力限制和转子转速限制设置为约束条件，循环迭代得到储能电站与风电集群各自的调频系数。2.根据权利要求1所述的一种储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法，其特征在于，根据系统频率响应模型，计算包含储能电站与风电集群输出有功功率的系统频率响应表达式、最大频率偏差和最大频率变化率，包括：S11：将风电机组的调频系数分为惯量系数和下垂系数，将系统频率响应模型中加入风电集群和储能电站的有功功率出力，计算系统频率响应表达式；S12：根据所述系统频率响应表达式，计算得到最大频率偏差和最大频率变化率。3.根据权利要求1所述的一种储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法，其特征在于，根据当前时刻下各个风电机组的输入机械功率
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转速曲线，将其进行分段拟合后得到各个风电机组输入机械功率
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转速曲线的近似数学表达式，包括：S21：根据一次调频开始时刻风电机组的初始转子转速和风电机组的最低转子转速限制确定分段数量j：其中，ω
r0
是一次调频开始时刻风电机组的初始转子转速，ω
rlim
是风电机组的最低转子转速限制，Δω
r
是每个分段的长度；S22：用二次函数的形式对风电机组的输入机械功率
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转速曲线进行分段拟合，得到风电机组输入机械功率
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转速曲线的近似数学表达式：其中，P
Wm
是风电机组捕获的机械功率，ω
r
是风电机组的转子转速，A、B、C均为风能捕获曲线的参数，a
l
、c
l
均为分段拟合系数。4.根据权利要求1所述的一种储能电站与风电集群协同主动支撑的调频系数整定方法，其特征在于，根据所述系统频率响应表达式和所述各个风电机组输入机械功率
‑
转速曲线的近似数学表达式，构建风电机组的转速变化预测模型，包括：风电机组的转子运动方程为：
其中，J
WT
是风电机组的转子惯量时间常数，P
We
是风电机组输出的有功功率；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庭响，李春来，杨立滨，赵琛，李正曦，孙丹，年珩，周万鹏，安娜，马俊雄，王恺，高金，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司经济技术研究院浙江大学国网青海省电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：