【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源并网控制领域，尤其涉及一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法及系统。
技术介绍
1、针对新建的新能源场站，需要按照要求配置一定比例的储能系统，而目前新能源场站+储能协同实现对电网的主动频率支撑的方式是通过风电场与光伏场，其缺点是：现有储能系统参与一次调频是以是否达到频率偏差最大值作为控制模式切换依据，而在实际实时运行中是无法获取系统最大频率偏差，导致无法真正做到依据系统频率偏差的变化特性做到模式的切换。因此，新能源与储能汇聚接入电网的频率的协调控制支撑策略缺失，未能充分发挥储能的快速性响应性能，新能源场站对电网的支撑能力依然不足。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，针对目前新能源场站配置的储能系统参与调频分配系数单一，无法实时根据实际频率变化切换模式而导致对电网主动支撑能力不足的问题，面向储能与新能源并网主动频率支撑，考虑电网频率变化特性，分析虚拟惯性和虚拟下垂响应特性对频率变化的影响，将系统频率偏差变化分为4个运行特性区间，提出一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法及系统。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本专利技术提供了一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，该方法包括以下步骤：
3、s1：实时监测电网频率，并实时计算电网频率偏差以及电网频率偏差变化率；
4、s2：以电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积来表征频率变化的特征趋势，以此确定
5、s3：根据确定的一次调频处理过程中储能系统频率所处阶段，基于电网频率偏差计算虚拟惯性控制和虚拟下垂控制的分配系数，进而计算储能系统参与一次调频的有功功率出力值。
6、进一步地，步骤s1中，计算电网频率偏差后与预设的电网频率偏差阈值比较，判断是否需要进行一次调频处理。
7、进一步地，当电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积时，储能系统频率处在恶化阶段，储能系统的一次调频以虚拟惯性控制为主，虚拟下垂控制为辅；虚拟惯性控制分配系数a1和虚拟下垂控制分配系数a2的计算公式如下：
8、（1）
9、式中，为电网频率偏差，表示电网允许最大频率偏差值；表示预设的电网频率稳定阈值，n表示所述虚拟惯性和虚拟下垂分配系数的灵敏度参数。
10、进一步地，当电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积时，储能系统频率处在恢复阶段，储能系统的一次调频以虚拟下垂控制为主，虚拟惯性控制为辅；虚拟惯性控制分配系数a1和虚拟下垂控制分配系数a2的计算公式如下：
11、（2）
12、式中，为电网频率偏差，n表示所述虚拟惯性和虚拟下垂分配系数的灵敏度参数。
13、进一步地，步骤s3中，储能系统参与一次调频的有功功率出力值包含虚拟惯性控制和虚拟下垂控制两个部分，具体如下：
14、（3）
15、式中，mess与kess分别表示储能系统的虚拟惯性控制系数和虚拟下垂控制系数；a1、a2分别表示虚拟惯性和虚拟下垂的分配系数；表示电网频率偏差变化率。
16、进一步地，灵敏度参数n的取值确定是根据分配系数a1与a2 对电网偏差变化率与电网频率偏差的灵敏度共同决定的，具体计算公式如下：
17、（4）
18、式中，为电网频率偏差，表示电网允许最大频率偏差值；表示预设的电网频率稳定阈值，n表示所述虚拟惯性和虚拟下垂分配系数的灵敏度参数。
19、第二方面，本专利技术还提供了一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算系统，该系统包括并网点频率监测装置、一次调频装置、储能协调控制器、风机能量管理装置、光伏数据采集装置、储能逆变器和储能能量管理装置；
20、所述并网点频率监测装置用于实时监测并采集新能源场站与储能系统汇集接入电网处的频率信号，并实时计算电网频率偏差以及电网频率偏差变化率，将所述频率信号传输至所述一次调频装置；
21、所述一次调频装置用于根据电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积来表征频率变化的特征趋势，以此确定一次调频处理过程中电网频率是处于恶化阶段还是恢复阶段，进而确定储能调频控制是以虚拟惯性控制为主还是以虚拟下垂控制为主；根据确定的一次调频处理过程中储能系统频率所处阶段，基于电网频率偏差计算虚拟惯性控制和虚拟下垂控制的分配系数，进而计算储能系统参与一次调频的有功功率出力值，生成新能源场站与储能系统的一次调频有功功率指令，并将一次调频有功功率指令发送给所述风机能量管理装置、所述光伏数据采集装置和所述储能协调控制器；
22、所述储能协调控制器用于对储能逆变器进行控制；
23、所述风机能量管理装置用于根据一次调频有功功率指令，控制调节风电机组有功功率输出；
24、所述光伏数据采集装置用于采集光伏发电的太阳辐照强度数据；
25、所述储能能量管理装置用于监测储能系统实时运行状态并进行管理；
26、所述储能逆变器用以实现储能和电网之间的功率双向流动。
27、第三方面，本专利技术还提供了一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法。
28、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法。
29、第五方面，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时，实现所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法。
30、本专利技术的有益效果如下：本专利技术能够制定满足储能系统辅助新能源场站一次调频支撑控制中虚拟惯性和虚拟下垂控制分配系数的实时计算分配方法，充分发挥储能的快速性响应性能。本专利技术克服实际在线系统难以获取完整频率响应过程而无法获得系统最大频率偏差，导致无法真正做到依据系统频率偏差的变化特性实现储能调频模式切换的问题，本专利技术将系统的全频率响应过程分为4个频率运行区间，基于系统频率偏差和其变化率的乘积，实时在线表征系统的频率偏差特性，判断当前系统所处频率变化阶段，进而实现对储能虚拟惯性与虚拟下垂控制分配系数计算模式的切换，进一步充分发挥储能快速频率响应性能，实现储能系统辅助新能源场站一次调频的协调控制支撑。
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1.一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，步骤S1中，计算电网频率偏差后与预设的电网频率偏差阈值比较，判断是否需要进行一次调频处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，当电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积时，储能系统频率处在恶化阶段，储能系统的一次调频以虚拟惯性控制为主，虚拟下垂控制为辅；虚拟惯性控制分配系数a1和虚拟下垂控制分配系数a2的计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，当电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积时，储能系统频率处在恢复阶段，储能系统的一次调频以虚拟下垂控制为主，虚拟惯性控制为辅；虚拟惯性控制分配系数a1和虚拟下垂控制分配系数a2的计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，步骤S3中，储能系统参与一次调频的有功功率出力值
6.根据权利要求3或4所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，灵敏度参数n的取值确定是根据分配系数a1与a2 对电网偏差变化率与电网频率偏差的灵敏度共同决定的，具体计算公式如下：
7.一种实现权利要求1-6任一项所述方法的基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算系统，其特征在于，该系统包括并网点频率监测装置、一次调频装置、储能协调控制器、风机能量管理装置、光伏数据采集装置、储能逆变器和储能能量管理装置；
8.一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，其特征在于，所述处理器执行所述可执行代码时，实现如权利要求1-6中任一项所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，步骤s1中，计算电网频率偏差后与预设的电网频率偏差阈值比较，判断是否需要进行一次调频处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，当电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积时，储能系统频率处在恶化阶段，储能系统的一次调频以虚拟惯性控制为主，虚拟下垂控制为辅；虚拟惯性控制分配系数a1和虚拟下垂控制分配系数a2的计算公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，当电网频率偏差和电网频率偏差变化率之积时，储能系统频率处在恢复阶段，储能系统的一次调频以虚拟下垂控制为主，虚拟惯性控制为辅；虚拟惯性控制分配系数a1和虚拟下垂控制分配系数a2的计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于频率偏差特性的储能调频分配系数计算方法，其特征在于，步骤s3中，储能系统参与一次调频的有功功率出力值包含虚拟惯性控制和虚拟下垂控制两个部分，具体如下：
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