一种新能源快速频率响应系统及方法技术方案

本申请公开了一种新能源快速频率响应系统及方法，涉及新能源电网技术的领域，其包括历史数据获取模块：获取历史气象数据、历史节日数据以及历史电力负荷；模型建立模块：建立电网负荷预测模型；未来数据获取模块：获取未来气象数据以及未来节日数据；负荷/频率预测模块：根据电网负荷预测模型对电网的负荷和频率变化进行预测；执行模块：执行频率调整任务；监控模块：对电网的频率以及发电机组的负荷/频率进行监控，获取电网和发电机组的实时频率；反馈模块：根据获取到的数据生成反馈意见；自适应调节模块：根据获取到的数据生成自适应调节指令，并发送至执行模块。本申请具有提升对电网频率调节的快速性和自适应性的效果。对电网频率调节的快速性和自适应性的效果。对电网频率调节的快速性和自适应性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源快速频率响应系统及方法


[0001]本申请涉及新能源电网技术的领域，尤其是涉及一种新能源快速频率响应系统及方法。

技术介绍

[0002]新能源的快速频率响应是指在电力系统中，当电力负荷发生突变时，新能源发电装置能够迅速调整输出功率，保证电力系统的频率稳定。
[0003]传统的发电方式如煤炭、燃气发电具有较强的惯性，能够快速响应系统负荷变化，保持电力系统的频率稳定。但是随着风电、光伏等新能源接入电网的比例不断增加，逐渐成为未来电力系统中的重要电源，但是新能源发电存在不稳定的发电输出的问题，可再生能源如风能和太阳能具有间歇性和波动性，其输出功率波动较大，缺乏惯性响应能力，因此，新能源发电装置需要具备快速频率响应能力，以便在电力系统负荷突变时迅速调整输出功率，以维持系统频率稳定。
[0004]但是目前的电力系统中的频率响应一般是当电网中的电力负荷发生变化后，根据已经产生的电力频率的变化情况再进行调节，导致在频率调节的时候反应较慢，同时在电力负荷变化较快的时候，频率响应跟不上频率变化的节奏，导致电力系统的能量平衡和稳定性出现异常。
[0005]为此我们提出一种新能源快速频率响应系统及方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种新能源快速频率响应系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]第一方面，本申请提供的一种新能源快速频率响应系统，采用如下技术方案：历史数据获取模块：用于获取历史气象数据、历史节日数据以及历史电力负荷；模型建立模块：配置为与所述历史数据获取模块数据连接，用于建立电网负荷预测模型；未来数据获取模块：用于获取未来气象数据以及未来节日数据；负荷/频率预测模块：配置为与所述模型建立模块以及所述未来数据获取模块数据连接，用于根据所述电网负荷预测模型对电网的负荷和频率变化进行预测，并获取预测结果；执行模块：配置为与所述负荷/频率预测模块数据连接，用于根据所述预测结果生成调节目标值，并执行频率调整任务；监控模块：用于对电网的频率以及发电机组的负荷/频率进行监控，获取电网和发电机组的实时频率；自适应调节模块：配置为与所述电网监控模块以及所述发电机组监控模块数据连接，根据获取到的数据生成自适应调节指令，并发送至所述执行模块；
反馈模块：配置为与所述历史数据获取模块、所述电网监控模块以及所述发电机组监控模块数据连接，根据获取到的数据生成反馈意见。
[0008]通过采用上述技术方案，获取历史数据，并根据历史数据建立电网负荷预测模型，根据获取到的未来数据，利用电网负荷模型对电网的负荷和频率进行预测，并获取预测结果，根据预测结果生成调节目标值，对发电机组进行频率调节，再对电网和发电机组进行监控，判断调节是否正确，当发现调节出现问题后，对问题进行分析，并生成建议，对电网负荷预测模型进行优化，同时根据问题，生成自适应调节执行，对发电机组进行进一步的频率调节。提升了对电网频率调节的快速性和自适应性。
[0009]优选的，所述模型建立模块包括数据处理单元以及模型单元；所述数据处理单元对所述历史数据获取模块获取的数据进行处理，并生成数据处理结果；所述模型单元根据所述数据处理单元生成的数据处理结果，建立电网负荷预测模型。
[0010]通过采用上述技术方案，对历史数据进行获取并进行处理，根据历史数据的数据处理结果，判断历史的电网负荷情况，并根据历史电网负荷情况建立电网负荷预测模型。提升了对电网负荷的预测的标准性和快速性。
[0011]优选的，所述负荷/频率预测模块包括预测单元和指令单元；所述预测单元接收所述未来数据获取模块获取的未来天气数据以及未来节日数据；将所述未来天气数据以及所述未来节日数据输入至所述电网负荷预测模型中，基于所述未来天气数据和所述未来节日数据，生成未来曲线；所述电网负荷预测模型根据所述未来曲线的曲线变化情况，判断曲线变化趋势，并基于所述曲线变化趋势对电网负荷进行预测，生成电网负荷预测曲线；基于所述电网负荷预测曲线，获取所述电网负荷预测曲线的变化趋势，并基于所述变化趋势，判断电网频率变化趋势，并对所述电网频率变化趋势进行处理，生成电网频率变化曲线；基于所述电网频率曲线，判断所述电网频率曲线超过预设的阈值的曲线段，并基于所述曲线段生成频率预测结果；所述指令单元根据所述频率预测结果，获取调节目标值，并基于所述调节目标值生成频率调节指令，并进行输出。
[0012]通过采用上述技术方案，获取未来数据，并对未来数据进行处理，生成未来曲线，将未来曲线输入电网负荷预测模型，生成电网负荷预测曲线，根据电网负荷预测曲线，判断曲线的变化趋势，并根据趋势的变化生成电网频率变化曲线，生成频率预测结果，对频率预测结果进行处理，获取频率调节的调节目标值，并生成频率调节指令进行输出。提升了对频率变化预测的准确性。
[0013]优选的，所述监控模块包括电网监控单元和发电机组监控单元；所述电网监控单元用于对电网的频率和负荷进行实时监控，获取电网上的实时第一负荷/频率数据，并生成频率信号；所述发电机组监控单元用于对发电机组的频率和负荷进行实时监控，获取发电机
组的第二负荷/频率数据。
[0014]通过采用上述技术方案，对电网和发电机组进行实时监控，根据对电网检测获取的第一负荷/频率数据，生成频率信号，对发电机组的频率和负荷进行监控，获取第二负荷/频率数据。提升了对电网以及发电机组的负荷及频率监控的实时性。
[0015]优选的，所述执行模块包括操作单元以及计时单元；所述操作单元根据所述负荷/频率预测模块生成的频率调节指令，对所述频率调节指令进行下发，并根据所述监控模块的所述频率信号，对发电机组进行频率调节操作；所述计时单元设立每个不同区域的发电机组上，所述计时单元接收到所述频率调节指令后，暂扣所述频率调节指令，并根据所述频率调节指令设定调节时间，同时返回一个准备就绪的信号；当所述计时单元判断所有的发电机组都接收到所述频率调节指令后，向每个发电机组发送一个允许信号，发电机组接收到所述允许信号后，根据所述调节时间，将所述频率调节指令下发至发电机组。
[0016]通过采用上述技术方案，将生成的频率调节指令进行下发，并根据监控模块的频率信号，对发电机组进行频率调节，同时在不同区域的发电机组上设立计时装置，将频率调节指令提前发送至计时装置上并返回准备继续的信号，并设定调节时间，计时装置确认所有发电机组收到频率调节指令后发送允许指令，根据提前设定的调节时间，将频率调节指令下发至发电机组，对频率进行调节。提升了对电网频率调节的预判性和统一性。
[0017]优选的，所述自适应调节模块包括数据分析单元以及调节单元；所述数据分析单元根据所述监控模块输出的第一负荷/频率数据以及第二负荷/频率数据，对电网和发电机组的负荷/频率进行分析，获取分析结果，并基于所述分析结果，判断频率稳定差；所述调节单元用于判断所述频率稳定差是否超过预设的阈值，若未超过，则基于所述分析结果以及所述频率稳定差，生成自适应调节指令，并将所述调节指令发送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源快速频率响应系统，其特征在于，包括：历史数据获取模块(1)：用于获取历史气象数据、历史节日数据以及历史电力负荷；模型建立模块(2)：配置为与所述历史数据获取模块(1)数据连接，用于建立电网负荷预测模型；未来数据获取模块(3)：用于获取未来气象数据以及未来节日数据；负荷/频率预测模块(4)：配置为与所述模型建立模块(2)以及所述未来数据获取模块(3)数据连接，用于根据所述电网负荷预测模型对电网的负荷和频率变化进行预测，并获取预测结果；执行模块(5)：配置为与所述负荷/频率预测模块(4)数据连接，用于根据所述预测结果生成调节目标值，并执行频率调整任务；监控模块(6)：用于对电网的频率以及发电机组的负荷/频率进行监控，获取电网和发电机组的实时频率；自适应调节模块(7)：配置为与所述电网监控模块(6)以及所述发电机组监控模块(6)数据连接，根据获取到的数据生成自适应调节指令，并发送至所述执行模块(5)；反馈模块(8)：配置为与所述历史数据获取模块(1)、所述电网监控模块(6)以及所述发电机组监控模块(6)数据连接，根据获取到的数据生成反馈意见。2.根据权利要求1所述的一种新能源快速频率响应系统，其特征在于，包括：所述模型建立模块(2)包括数据处理单元以及模型单元；所述数据处理单元对所述历史数据获取模块(1)获取的数据进行处理，并生成数据处理结果；所述模型单元根据所述数据处理单元生成的数据处理结果，建立电网负荷预测模型。3.根据权利要求1所述的一种新能源快速频率响应系统，其特征在于，包括：所述负荷/频率预测模块(4)包括预测单元和指令单元；所述预测单元接收所述未来数据获取模块(3)获取的未来天气数据以及未来节日数据；将所述未来天气数据以及所述未来节日数据输入至所述电网负荷预测模型中，基于所述未来天气数据和所述未来节日数据，生成未来曲线；所述电网负荷预测模型根据所述未来曲线的曲线变化情况，判断曲线变化趋势，并基于所述曲线变化趋势对电网负荷进行预测，生成电网负荷预测曲线；基于所述电网负荷预测曲线，获取所述电网负荷预测曲线的变化趋势，并基于所述变化趋势，判断电网频率变化趋势，并对所述电网频率变化趋势进行处理，生成电网频率变化曲线；基于所述电网频率曲线，判断所述电网频率曲线超过预设的阈值的曲线段，并基于所述曲线段生成频率预测结果；所述指令单元根据所述频率预测结果，获取调节目标值，并基于所述调节目标值生成频率调节指令，并进行输出。4.根据权利要求1所述的一种新能源快速频率响应系统，其特征在于，包括：所述监控模块(6)包括电网监控单元和发电机组监控单元；所述电网监控单元用于对电网的频率和负荷进行实时监控，获取电网上的实时第一负
荷/频率数据，并生成频率信号；所述发电机组监控单元用于对发电机组的频率和负荷进行实时监控，获取发电机组的第二负荷/频率数据。5.根据权利要求1所述的一种新能源快速频率响应系统，其特征在于，包括：所述执行模块(5)包括操作单元以及计时单元；所述操作单元根据所述负荷/频率预测模块(4)生成的频率调节指令，对所述频率调节指令进行下发，并根据所述监控模块(6)的所述频率信号，对发电机组进行频率调节操作；所述计时单元设立每个不同区域的发电机组上，所述计时单元接收到所述频率调节指令后，暂扣所述频率调节指令，并根据所述频率调节指令设定调节时间，同时返回一个准备就绪的信号；当所述计时单元判断所有的发电机组都接收到所述频率调节指令后，向每个发电机组发送一个允许信号，发电机组接收到所述允许信号后，根据所述调节时间，将所述频率调节指令下发至发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：范薇薇，安佰慧，赵胜利，袁博文，石君业，黄懿，刘冰，金龙，张博，王海琪，范博闻，
申请(专利权)人：中国三峡新能源集团股份有限公司辽宁分公司，
类型：发明
国别省市：