一种火储联合一次调频控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种火储联合一次调频控制方法和装置，包括：获取电网下达的功率考核因子和积分电量考核因子；基于所述功率考核因子、所述积分电量考核因子和火储联合机组的历史PMU数据，确定所述火储联合机组的一阶惯量时间常数阈值；基于所述一阶惯量时间常数阈值，对所述火储联合机组进行一次调频控制。本发明专利技术提供的控制方式，能使火储联合一次调频响应上层考核要求，进而使电力系统频率维持在合理区间，确保电力系统安全和用户的用电安全。确保电力系统安全和用户的用电安全。确保电力系统安全和用户的用电安全。

【技术实现步骤摘要】
一种火储联合一次调频控制方法和装置


[0001]本专利技术涉及火储联合调频
，尤其涉及一种火储联合一次调频控制方法和装置。

技术介绍

[0002]在电力系统实际运行中，需要将电力系统频率维持在一定水平，为用户提供安全可靠的电能。例如，工业中各种旋转设备的转速都是和电力系统频率相关的，如果频率过大或过小，都会对工业产品的质量造成影响，因此频率不能维持在合理水平，会造成严重后果，甚至危害社会稳定和人民的生命财产安全。在过去，由于电力系统互联规模的提高，电力系统的频率稳定性也不断增强，系统内一度淡化了频率安全的重要性。但近些年来高比例新能源不断地并入电力系统，由于新能源不具备以火电、水电为主的传统能源所具备的转动惯量及一次调频能力以及新能源出力具有较强的不确定性，因此电力系统的一次调频基本只能依赖火电机组，这使电力系统的频率安全受到了威胁。
[0003]现有工作为火电机组配置储能设备进行火储联合一次调频，并且在火储联合一次调频时遵守上层(电网)明确提出的一次调频考核要求以应对上述威胁。
[0004]但是，实际过程中由于缺乏能够满足考核要求的火储联合一次调频控制策略，大部分火储联合一次调频难以满足期望。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种火储联合一次调频控制方法和装置，其能使得火储联合一次调频响应上层考核要求，进而使电力系统频率维持在合理区间，确保电力系统安全和用户的用电安全。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种火储联合一次调频控制方法，所述方法包括：
[0007]获取电网下达的功率考核因子和积分电量考核因子；
[0008]基于所述功率考核因子、所述积分电量考核因子和火储联合机组的历史PMU数据，确定所述火储联合机组的一阶惯量时间常数阈值；
[0009]基于所述一阶惯量时间常数阈值，对所述火储联合机组进行一次调频控制。
[0010]根据本专利技术提供的火储联合一次调频控制方法，所述基于所述功率考核因子、所述积分电量考核因子和火储联合机组的历史PMU数据，确定所述火储联合机组的一阶惯量时间常数阈值，包括：
[0011]获取电网的典型一次调频曲线；
[0012]基于所述典型一次调频曲线、所述功率考核因子和所述积分电量考核因子，构建所述火储联合机组一次调频的最大出力约束和积分电量约束；
[0013]基于所述最大出力约束、所述积分电量约束和所述历史PMU数据，确定所述一阶惯量时间常数阈值。
[0014]根据本专利技术提供的火储联合一次调频控制方法，所述典型一次调频曲线如下所
示：
[0015]Δf(t)＝
‑
te
‑
bt
[0016][0017]其中，Δf(t)为电网在调频时刻t时的频率增量，t
m
为所述火储联合机组的一次调频最大频降时间，e为自然常数。
[0018]根据本专利技术提供的火储联合一次调频控制方法，所述基于所述典型一次调频曲线、所述功率考核因子和所述积分电量考核因子，构建所述火储联合机组一次调频的最大出力约束和积分电量约束，包括：
[0019]基于所述典型一次调频曲线以及所述火储联合机组一次调频的理论出力计算式和积分电量计算式，构造所述火储联合机组一次调频的理论最大出力计算式和理论积分电量计算式；
[0020]基于所述典型一次调频曲线、所述火储联合机组一次调频的传递函数以及所述积分电量计算式，构造所述火储联合机组一次调频的实际最大出力计算式和实际积分电量计算式；
[0021]构建所述最大出力约束，以表征所述火储联合机组一次调频的理论最大出力与所述功率考核因子的乘积等于所述火储联合机组一次调频的实际最大出力；
[0022]构建所述积分电量约束，以表征所述火储联合机组一次调频的理论积分电量与所述积分电量考核因子的乘积等于所述火储联合机组一次调频的实际积分电量。
[0023]根据本专利技术提供的火储联合一次调频控制方法，所述最大出力约束如下所示：
[0024][0025]所述积分电量约束，如下所示：
[0026][0027]其中，t
m
为所述火储联合机组的一次调频最大频降时间，e为自然常数，s
P
为所述功率考核因子，s
D
为所述积分电量考核因子，为所述火储联合机组的一次调频持续时间，T
G
为所述火储联合机组的一阶惯量时间常数。
[0028]根据本专利技术提供的火储联合一次调频控制方法，所述历史PMU数据中包括所述火储联合机组的历史一次调频的最大频降时间和持续时间；
[0029]所述基于所述最大出力约束、所述积分电量约束和所述历史PMU数据，确定所述一阶惯量时间常数阈值，包括：
[0030]所述基于所述最大出力约束、所述积分电量约束和所述历史PMU数据，确定所述一阶惯量时间常数阈值，包括：
[0031]将任一所述历史一次调频的最大频降时间代入所述最大出力约束中，求解一阶惯量时间常数，以得到任一所述历史一次调频的一阶惯量时间常数的第一临界值；
[0032]将任一所述历史一次调频的最大频降时间和持续时间代入所述积分电量约束中，求解一阶惯量时间常数，以得到任一所述历史一次调频的一阶惯量时间常数的第二临界值；
[0033]选取任一所述历史一次调频的一阶惯量时间常数的第一临界值和第二临界值中的最小值，作为任一所述历史一次调频的一阶惯量时间常数阈值；
[0034]将所有历史一次调频的一阶惯量时间常数阈值中的最小值作为所述一阶惯量时间常数阈值。
[0035]根据本专利技术提供的火储联合一次调频控制方法，所述基于所述一阶惯量时间常数阈值，对所述火储联合机组进行一次调频控制，包括：
[0036]基于电网的频率增量、所述火储联合机组中的火电机组依据所述频率增量自发进行一次调频时的电功率增量和所述火电机组的转动惯量，计算所述火电机组的机械功率增量；
[0037]将所述频率增量和所述一阶惯量时间常数阈值代入所述火储联合机组一次调频的传递函数中，求解所述火储联合机组的出力增量；
[0038]将所述火储联合机组的出力增量与所述机械功率增量的差值作为所述火储联合机组中储能设备的出力增量；
[0039]基于所述储能设备的出力增量控制所述储能设备，以实现所述火储联合机组的一次调频。
[0040]第二方面，本专利技术提供一种火储联合一次调频控制装置，所述装置包括：
[0041]获取模块，用于获取电网下达的功率考核因子和积分电量考核因子；
[0042]一阶惯量时间常数阈值确定模块，用于基于所述功率考核因子、所述积分电量考核因子和火储联合机组的历史PMU数据，确定所述火储联合机组的一阶惯量时间常数阈值；
[0043]一次调频控制模块，用于基于所述一阶惯量时间常数阈值，对所述火储联合机组进行一次调频控制。
[0044]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火储联合一次调频控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取电网下达的功率考核因子和积分电量考核因子；基于所述功率考核因子、所述积分电量考核因子和火储联合机组的历史PMU数据，确定所述火储联合机组的一阶惯量时间常数阈值；基于所述一阶惯量时间常数阈值，对所述火储联合机组进行一次调频控制。2.根据权利要求1所述的火储联合一次调频控制方法，其特征在于，所述基于所述功率考核因子、所述积分电量考核因子和火储联合机组的历史PMU数据，确定所述火储联合机组的一阶惯量时间常数阈值，包括：获取电网的典型一次调频曲线；基于所述典型一次调频曲线、所述功率考核因子和所述积分电量考核因子，构建所述火储联合机组一次调频的最大出力约束和积分电量约束；基于所述最大出力约束、所述积分电量约束和所述历史PMU数据，确定所述一阶惯量时间常数阈值。3.根据权利要求2所述的火储联合一次调频控制方法，其特征在于，所述典型一次调频曲线如下所示：Δf(t)＝
‑
te
‑
bt
其中，Δf(t)为电网在调频时刻t时的频率增量，t
m
为所述火储联合机组的一次调频最大频降时间，e为自然常数，b为第一中间量。4.根据权利要求2所述的火储联合一次调频控制方法，其特征在于，所述基于所述典型一次调频曲线、所述功率考核因子和所述积分电量考核因子，构建所述火储联合机组一次调频的最大出力约束和积分电量约束，包括：基于所述典型一次调频曲线以及所述火储联合机组一次调频的理论出力计算式和积分电量计算式，构造所述火储联合机组一次调频的理论最大出力计算式和理论积分电量计算式；基于所述典型一次调频曲线、所述火储联合机组一次调频的传递函数以及所述积分电量计算式，构造所述火储联合机组一次调频的实际最大出力计算式和实际积分电量计算式；构建所述最大出力约束，以表征所述火储联合机组一次调频的理论最大出力与所述功率考核因子的乘积等于所述火储联合机组一次调频的实际最大出力；构建所述积分电量约束，以表征所述火储联合机组一次调频的理论积分电量与所述积分电量考核因子的乘积等于所述火储联合机组一次调频的实际积分电量。5.根据权利要求4所述的火储联合一次调频控制方法，其特征在于，所述最大出力约束如下所示：所述积分电量约束，如下所示：
其中，t
m
为所述火储联合机组的一次调频最大频降时间，e为自然常数，s
P
为所述功率考核因子，s
D
为所述积分电量考核...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯凯元，陈磊，夏德明，李祥涛，赵海吉，徐飞，于骏，聂世豪，闵勇，
申请(专利权)人：国家电网公司东北分部，
类型：发明
国别省市：