【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于電網(wǎng)頻率控制領(lǐng)域，尤其涉及一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球?qū)η鍧崱⒖沙掷m(xù)發(fā)展能源的需求日益增長，風(fēng)電和光伏等新能源已成為緩解能源供應(yīng)壓力、推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。
2、隨著新能源裝機(jī)占比的不斷提高，常規(guī)電源的角色正在轉(zhuǎn)變，成為調(diào)節(jié)性和保障性電源。同時(shí)，系統(tǒng)儲(chǔ)能、需求響應(yīng)等技術(shù)的不斷發(fā)展，使得發(fā)電機(jī)組出力和用電負(fù)荷逐步解耦，為電網(wǎng)調(diào)控提供了更多可能性。然而，新能源替代同步機(jī)也導(dǎo)致系統(tǒng)慣量水平下降，頻率響應(yīng)特性惡化，削弱了系統(tǒng)抵御功率差額的能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中，提供一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。
2、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，包括：
3、獲取電力系統(tǒng)中負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性；
4、根據(jù)所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，確定發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性；
5、根據(jù)所述負(fù)荷和發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，確定所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性；
6、根據(jù)所述頻率響應(yīng)特性構(gòu)建發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型；
7、以所述發(fā)電機(jī)組中新能源發(fā)電量與儲(chǔ)能場(chǎng)站供電量的數(shù)學(xué)關(guān)系約束所述發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，生成新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型；
8、根據(jù)所述新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型，確定所述電力系統(tǒng)的最大擾動(dòng)量與負(fù)荷靜態(tài)頻率特性的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
9、根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系確定所述電力系統(tǒng)中的最
10、可選地，所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，表達(dá)式如下：
11、
12、其中，pf是當(dāng)頻率為f時(shí)電力系統(tǒng)總的有功負(fù)荷；pfe是當(dāng)頻率為額定值時(shí)系統(tǒng)總的有功負(fù)荷；ak(k＝0，1，2…，n)為與頻率的i次方成比例的負(fù)荷占比。
13、可選地，發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，表達(dá)式如下：
14、
15、它的標(biāo)幺值為：
16、
17、δ＝[(no-n)/ne]×100％
18、其中，n0為系統(tǒng)空載時(shí)發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)轉(zhuǎn)速；n為系統(tǒng)滿載時(shí)發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)轉(zhuǎn)速；ne為系統(tǒng)處于額定狀態(tài)時(shí)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速。
19、可選地，所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性，表達(dá)式如下：
20、
21、其中，β＝(kg+kl)為系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性系數(shù)，是電力系統(tǒng)中負(fù)荷頻率特性系數(shù)與發(fā)電機(jī)組頻率特性系數(shù)的總和。
22、可選地，電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，包括：
23、
24、式中：
25、
26、
27、其中，psp為系統(tǒng)中負(fù)荷擾動(dòng)功率與系統(tǒng)總負(fù)荷的比值；fh為汽輪機(jī)的高壓杠功率系數(shù)；km為機(jī)械功率增益系數(shù)；δω為系統(tǒng)頻率偏移量；pm為汽輪機(jī)輸出的機(jī)械功率；pe為發(fā)電機(jī)的電磁功率；pa＝pm-pe為發(fā)電機(jī)的加速功率；h為發(fā)電機(jī)的總慣性時(shí)間常數(shù)；d為發(fā)電機(jī)的等效阻尼系數(shù)；r為調(diào)速器的頻率調(diào)差系數(shù)；tr為原動(dòng)機(jī)的再熱時(shí)間常數(shù)。
28、可選地，所述關(guān)聯(lián)關(guān)系，包括：
29、系統(tǒng)頻率靜態(tài)穩(wěn)定量化評(píng)估指標(biāo)ηs，表達(dá)式如下：
30、
31、其中，ηs是評(píng)估指標(biāo)，0≤η≤0.05，fsep和fuep分別表示頻率sep和頻率uep對(duì)應(yīng)的頻率值，fn為額定頻率值。
32、可選地，所述新能源發(fā)電量，包括：風(fēng)電和/或光伏的發(fā)電量。
33、本申請(qǐng)還提供一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的裝置，包括：
34、頻率特性模塊，用于獲取電力系統(tǒng)中負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性；根據(jù)所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，確定發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性；根據(jù)所述負(fù)荷和發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，確定所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性；
35、模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述頻率響應(yīng)特性構(gòu)建發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型；
36、模型擴(kuò)展模塊，用于以所述發(fā)電機(jī)組中新能源發(fā)電量與儲(chǔ)能場(chǎng)站供電量的數(shù)學(xué)關(guān)系約束所述發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，生成新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型；
37、關(guān)系獲取模塊，用于根據(jù)所述新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型，確定所述電力系統(tǒng)的最大擾動(dòng)量與負(fù)荷靜態(tài)頻率特性的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
38、特性選擇模塊，用于根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系確定所述電力系統(tǒng)中的最優(yōu)負(fù)荷靜態(tài)頻率特性。
39、本申請(qǐng)還提供一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的設(shè)備，包括：
40、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)上述一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序；
41、處理器，用于調(diào)取所述存儲(chǔ)器中計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，執(zhí)行：獲取電力系統(tǒng)中負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性；根據(jù)所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，確定發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性；根據(jù)所述負(fù)荷和發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，確定所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性；根據(jù)所述頻率響應(yīng)特性構(gòu)建發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型；以所述發(fā)電機(jī)組中新能源發(fā)電量與儲(chǔ)能場(chǎng)站供電量的數(shù)學(xué)關(guān)系約束所述發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，生成新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型；根據(jù)所述新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型，確定所述電力系統(tǒng)的最大擾動(dòng)量與負(fù)荷靜態(tài)頻率特性的關(guān)聯(lián)關(guān)系；根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系確定所述電力系統(tǒng)中的最優(yōu)負(fù)荷靜態(tài)頻率特性。
42、本申請(qǐng)還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，包括存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序用于被處理器調(diào)取，執(zhí)行上述述一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法的步驟。
43、本申請(qǐng)的有益效果是：
44、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，包括：獲取電力系統(tǒng)中負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性；根據(jù)所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，確定發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性；根據(jù)所述負(fù)荷和發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，確定所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性；根據(jù)所述頻率響應(yīng)特性構(gòu)建發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型；以所述發(fā)電機(jī)組中新能源發(fā)電量與儲(chǔ)能場(chǎng)站供電量的數(shù)學(xué)關(guān)系約束所述發(fā)電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，生成新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型；根據(jù)所述新能源機(jī)組有功-頻率響應(yīng)擴(kuò)展模型，確定所述電力系統(tǒng)的最大擾動(dòng)量與負(fù)荷靜態(tài)頻率特性的關(guān)聯(lián)關(guān)系；根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系確定所述電力系統(tǒng)中的最優(yōu)負(fù)荷靜態(tài)頻率特性。深入分析了頻率穩(wěn)定機(jī)理，并制定了系統(tǒng)頻率靜態(tài)穩(wěn)定的量化評(píng)估指標(biāo)。本申請(qǐng)基于新型電力系統(tǒng)的頻率波動(dòng)特性提出頻率靜態(tài)穩(wěn)定量化評(píng)估指標(biāo)，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支撐。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，表達(dá)式如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，表達(dá)式如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性，表達(dá)式如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)關(guān)系，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述新能源發(fā)電量，包括：風(fēng)電和/或光伏的發(fā)電量。
8.一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的裝置，其特征在于，包括：
9.一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的設(shè)備，其特征在于，包括：
10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，包括存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序用于被處理器調(diào)取，執(zhí)行
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性，表達(dá)式如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性，表達(dá)式如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的頻率響應(yīng)特性，表達(dá)式如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提升電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性的方法，其特征在于，電機(jī)組頻率響應(yīng)模型，包括：
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：門嬌，柴琦，王力，張俊剛，劉雙旭，李璐，孫守澤，潘新宇，姚剛，姜宇晗，李來雙，王天宇，張卉蕃，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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