【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源并网调频，尤其涉及一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法。
技术介绍
1、我国正大力发展风电、光伏等新能源产业，新能源场站的并网容量和场站数目与日俱增，在电力系统中占据重要地位。然而，新能源的迅猛发展导致常规火电等传统发电厂的备用容量比例减少，电网可用快速频率响应资源降低，频率控制特性的结构性困境愈发严重。
2、新能源参与一次调频以提高电网调节能力已成为目前亟需研究解决的课题，也是构建新型电力系统的现实需求，对新能源一次调频的技术与性能要求不断提高，新能源快速频率响应成为业界研究的发展方向。相比火电机组，新能源场站自动发电控制负荷调节速率快，可利用其频率响应为一次调频响应争取时间，提高新能源对电网的支撑能力，有效促进新能源持续健康发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，面向新能源大量接入电网后承担调频任务的需求，充分考虑新能源发电受自然资源变化影响大、有功功率响应变化速度块的特点，考虑场站调差率、新能源场站各机组实际可调容量等因素，每15分钟对各机组进行等级划分，基于电网频率偏差生成机组有功功率指令，优化新能源场站一次调频控制策略，将各机组在一定程度上化零为整，充分发挥不同工况下、不同机组的功率响应变化性能，提高新能源主动支撑电网系统能力。
2、本专利技术提供一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，包括以下步骤：
3、步骤1，基于场站能量管理系统，依据场站调差率、各机组当前
4、步骤2，基于新能源场站能源管理系统、一次调频系统及设备，进行数据采集，检测到一次调频动作后计算调频有功功率缺额，结合步骤1所划分的新能源机组调频能力等级，确定投入一次调频的机组等级；
5、步骤3：对步骤2中投入一次调频机组进行有功功率缺额分配，生成有功功率指令，实现新能源场站一次调频响应。
6、进一步地，步骤1中各机组按照可调容量等级划分，采用以下策略：
7、1)基于场站能量管理系统采集当前自然资源、机组当前有功功率、转速及出力限制数据，计算得出场站内n台机组(t1～tn)当前的可调容量
8、2)按照各机组当前可调容量数值，按照从高到低的顺序划分为m个等级(l1～lm)，具体分级方式为：
9、对风机tj(j＝1,…n)：若有则
10、
11、式中，αi(i＝1,…,m)为比例系数，有α1＞α2＞…＞αm且具体比例值由新能源场站根据实际运行情况设定；δ为频率响应调差率；pn为场站额定功率；tj(j＝1,…,n)为机组编号；li(i＝1,…,m)为可调容量等级，为该等级机组编号的集合，等级数量m由场站根据实际情况确定；
12、否则机组tj不投入调频，只需保证机组安全运行，不分担调频有功功率；
13、3)基于步骤2)中机组等级划分情况，对各等级中机组数量进行调整，具体调整方式为：分别计算li(i＝1,…,m)级别中机组数量则不投入调频的机组数量由下式计算得到：
14、
15、若存在某一或若干等级li，有大于场站投入调频机组数量的一定比例β，则依次将相应等级机组按照可调容量及当前运行点调节速率，从高到低进行排序，对超出比例β部分的低等级机组降级处理，该等级超出机组数量计算方式如下：
16、
17、式中，为li级超出投入调频机组总数β的机组数量；
18、得到本次分级各等级包含机组数量ni＝len(li)(i＝1,…,m)及预计投入调频机组总数
19、4)计算当前等级划分结果下，场站预计投入调频的总有功功率及各等级可调有功功率，具体表达式为：
20、
21、
22、式中，场站预计投入调频的总有功功率；lm为各等级机组编号li的集合，有lm＝{li|i＝1,…,m}；为li级机组可调有功功率总量；
23、5)每隔15分钟进行一次上述运算，得出最新可调容量分级结果和预计投入调频的总容量。
24、进一步地，步骤2中所述调频有功功率缺额计算表达式为：
25、
26、式中，δp为本场站调频有功功率缺额；pt为场站当前实发功率；δf为电网频率偏差，δf＝f-fd，f为当前电网频率，fd为频率响应死区；fn为系统额定频率；
27、确定投入一次调频进行有功功率增发、减发的机组等级，具体逻辑如下：分为两种情况：
28、1)当按照以下方式运算：
29、
30、
31、
32、
33、式中，δpide为场站调频有功功率缺额依次减去各等级可调有功功率的差值；则机组投入一次调频，进行有功功率增发/减发响应；
34、2)当场站所有机组均投入一次调频；
35、进一步地，步骤3中一次调频机组有功功率缺额分配，结合权利要求3中确定投入一次调频机组等级的两种情况，按照以下方式进行：
36、1)当
37、对各可调容量等级li：
38、
39、式中，为li级机组调频有功功率总变化量；
40、对各投入调频机组：
41、
42、式中，为机组tj调频有功功率变化量，进而计算各机组有功功率指令，计算表达式如下：
43、
44、式中，为一次调频响应下新能源机组tj的有功功率指令；ptj为机组tj当前实发有功功率；
45、2)当场站按照常规一次调频逻辑进行响应。
46、借由上述方案，通过考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，考虑机组当前可调容量，充分利用场站不同工况下优势机组有功功率快速响应特点，为电网提供高效的频率支撑。通过对场站机组进行等级划分，在调控过程中可在一定程度上将控制对象化零为整，以较为简单的运算给出功率分配方案。同时，本专利技术面向不同调频幅度，给出与调频有功功率需求相适应的机组有功功率调整方案，避免整场机组负荷的频繁变化，尽可能降低机组的损耗。
47、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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1.一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，其特征在于，步骤1中各机组按照可调容量等级划分，采用以下策略：
3.根据权利要求2所述的一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，其特征在于，步骤2中所述调频有功功率缺额计算表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，其特征在于，步骤3中一次调频机组有功功率缺额分配，结合权利要求3中确定投入一次调频机组等级的两种情况，按照以下方式进行：
【技术特征摘要】
1.一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑可调容量的新能源协同调频控制方法，其特征在于，步骤1中各机组按照可调容量等级划分，采用以下策略：
3.根据权利要求2所述的一种考虑可调容量的新能...
【专利技术属性】
技术研发人员：甄唯婷，郭洪义，解明，邢耀敏，李健，张天保，杨皓，章雅楠，王哲焜，石雅婧，方远，
申请(专利权)人：内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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