【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統，具體為基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統。
技術介紹
1、全球范圍內，風能、太陽能等分布式可再生能源的裝機容量迅速增加，這種能源轉型減少了對化石燃料的依賴，有助于應對氣候變化，但也帶來了新的技術挑戰，與傳統集中式發電不同，分布式能源(如屋頂光伏、分散的風電場)接入電網的位置更加分散，規模較小，且發電具有間歇性和波動性，傳統電網的慣量主要由同步發電機提供，它們通過旋轉質量儲存動能，能夠在電網頻率波動時提供瞬時支撐，隨著高比例的可再生能源發電接入，尤其是光伏和風電，它們大多通過電力電子設備與電網相連，缺乏物理慣量，導致電網的整體慣量下降，電網慣量的減少使得電網頻率在負荷或發電功率波動時更容易發生快速變化，增加了維持頻率穩定的難度。
技術實現思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術。
2、因此，本專利技術解決的技術問題是：傳統的電網慣量分析往往基于靜態的系統模型，無法有效捕捉動態慣量變化，導致頻率響應預測的準確性不足，且傳統的分布式新能源頻率支撐方式往往是孤立的，可能導致在頻率波動發生時，電網的頻率響應預測不準確，調度和控制策略無法及時調整，最終影響電網的頻率穩定性，若電網無法迅速做出有效響應，可能導致頻率進一步偏離，甚至引發連鎖反應，增加系統失穩的風險，孤立的支撐方式可能無法有效應對區域性的頻率波動問題，這些區域波動可能擴大并影響整個電網的穩定性。
3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：基于電網慣量和調頻
4、狀態參照特征值比對模塊、慣量特征值獲取模塊、狀態特征值獲取模塊、頻率支撐特征值分析模塊、一次調頻控制方案比對模塊和二次調頻控制方案比對模塊；
5、所述狀態參照特征值比對模塊對交流配電網負荷狀態進行分析，比對得到配電網狀態參照特征值；
6、所述慣量特征值獲取模塊對交流配電網慣量進行分析，得到慣量特征值；
7、所述狀態特征值獲取模塊對交流配電網波動狀態進行分析，結合慣量特征值，得到配電網狀態特征值；
8、所述頻率支撐特征值分析模塊結合配電網狀態參照特征值與配電網狀態特征值，綜合分析得到頻率支撐特征值；
9、所述一次調頻控制方案比對模塊基于頻率支撐特征值，比對得到交流配電網一次調頻控制方案；
10、所述二次調頻控制方案比對模塊，對交流配電網一次調頻控制方案應用狀態進行分析，比對得到交流配電網二次調頻控制方案。
11、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述對交流配電網負荷狀態進行分析，比對得到配電網狀態參照特征值包括對交流配電網負荷狀態進行分析，獲取交流配電網負荷數據集；
12、將配電網有功功率、配電網視在功率、配電網工作頻率存儲為指定標簽，將該指定標簽與數據庫中存儲的各指定標簽對應的配電網狀態參照特征值進行比對，得到該指定標簽對應的配電網狀態參照特征值。
13、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述交流配電網負荷數據集包括配電網有功功率、配電網視在功率、配電網工作頻率。
14、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述對交流配電網慣量進行分析，得到慣量特征值包括對交流配電網慣量進行分析，獲取交流配電網慣量數據集，交流配電網慣量數據集具體包括發電機組額定容量、發電機組慣量常數、發電機轉速、電網頻率變化速率；
15、獲取交流配電網慣量數據集的補償因子；
16、獲取發電機參定轉速和電網頻率參定變化速率；
17、基于獲取的交流配電網慣量數據集，交流配電網慣量數據集的補償因子以及發電機參定轉速和電網頻率參定變化速率，綜合分析得到慣量特征值，慣量特征值作為綜合分析得到頻率支撐特征值的分析依據。
18、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述交流配電網慣量數據集的補償因子包括設定的發電機組額定容量的補償因子，設定的發電機組慣量常數的補償因子，設定的發電機轉速的補償因子，設定的電網頻率變化速率的補償因子。
19、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述對交流配電網波動狀態進行分析，結合慣量特征值，得到配電網狀態特征值包括對交流配電網波動狀態進行分析，獲取交流配電網波動狀態數據集，交流配電網波動狀態數據集具體包括單位時間內頻率波動次數、異常負荷波動頻率、總諧波畸變率。
20、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：基于獲取的交流配電網波動狀態數據集，結合慣量特征值，綜合分析得到配電網狀態特征值，配電網狀態特征值作為綜合分析得到頻率支撐特征值的分析依據。
21、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述綜合分析得到頻率支撐特征值包括結合配電網狀態參照特征值與配電網狀態特征值，綜合分析得到頻率支撐特征值，頻率支撐特征值作為比對得到交流配電網一次調頻控制方案的分析依據。
22、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述基于頻率支撐特征值，比對得到交流配電網一次調頻控制方案包括將頻率支撐特征值與數據庫中存儲的各頻率支撐特征值對應的交流配電網一次調頻控制方案進行比對，得到該頻率支撐特征值對應的交流配電網一次調頻控制方案。
23、作為本專利技術所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統的一種優選方案，其中：所述對交流配電網一次調頻控制方案應用狀態進行分析，比對得到交流配電網二次調頻控制方案包括對交流配電網一次調頻控制方案應用狀態進行分析，獲取方案應用狀態數據集，方案應用狀態數據集具體包括設備響應時間、頻率恢復時間、設備響應功率與參照功率差值的絕對值；
24、基于獲取的方案應用狀態數據集，綜合分析得到方案應用狀態評估值，方案應用狀態評估值作為比對得到交流配電網二次調頻控制方案的分析依據；
25、將方案應用狀態評估值與數據庫中存儲的各方案應用狀態評估值對應的交流配電網二次調頻控制方案進行比對，得到該方案應用狀態評估值對應的交流配電網二次調頻控制方案。
26、本專利技術的有益效果：本專利技術提供的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統通過提供基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，準確地識別和分析配電網的當前運行狀態，有助于實時掌握電網負荷的變化趨勢和異常情況，為后續的慣量分析和頻率支撐提供可靠的基礎數據，將配電網狀態參照特征值與配電網狀態特征值進行比對，綜合分析得到頻率支撐特征值，為調頻控制方案的選擇和優化提供關鍵數據支持，可以顯著提高電網的頻率穩定性，在高比例可再生本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網負荷狀態進行分析，比對得到配電網狀態參照特征值包括對交流配電網負荷狀態進行分析，獲取交流配電網負荷數據集；
3.如權利要求2所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述交流配電網負荷數據集包括配電網有功功率、配電網視在功率、配電網工作頻率。
4.如權利要求3所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網慣量進行分析，得到慣量特征值包括對交流配電網慣量進行分析，獲取交流配電網慣量數據集，交流配電網慣量數據集具體包括發電機組額定容量、發電機組慣量常數、發電機轉速、電網頻率變化速率；
5.如權利要求4所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述交流配電網慣量數據集的補償因子包括設定的發電機組額定容量的補償因子，設定的發電機組慣量常數的補償因子，設定的發電機轉速的補償因子，設定
6.如權利要求5所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網波動狀態進行分析，結合慣量特征值，得到配電網狀態特征值包括對交流配電網波動狀態進行分析，獲取交流配電網波動狀態數據集，交流配電網波動狀態數據集具體包括單位時間內頻率波動次數、異常負荷波動頻率、總諧波畸變率。
7.如權利要求6所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：基于獲取的交流配電網波動狀態數據集，結合慣量特征值，綜合分析得到配電網狀態特征值，配電網狀態特征值作為綜合分析得到頻率支撐特征值的分析依據。
8.如權利要求7所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述綜合分析得到頻率支撐特征值包括結合配電網狀態參照特征值與配電網狀態特征值，綜合分析得到頻率支撐特征值，頻率支撐特征值作為比對得到交流配電網一次調頻控制方案的分析依據。
9.如權利要求8所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述基于頻率支撐特征值，比對得到交流配電網一次調頻控制方案包括將頻率支撐特征值與數據庫中存儲的各頻率支撐特征值對應的交流配電網一次調頻控制方案進行比對，得到該頻率支撐特征值對應的交流配電網一次調頻控制方案。
10.如權利要求9所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網一次調頻控制方案應用狀態進行分析，比對得到交流配電網二次調頻控制方案包括對交流配電網一次調頻控制方案應用狀態進行分析，獲取方案應用狀態數據集，方案應用狀態數據集具體包括設備響應時間、頻率恢復時間、設備響應功率與參照功率差值的絕對值；
...【技術特征摘要】
1.基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網負荷狀態進行分析，比對得到配電網狀態參照特征值包括對交流配電網負荷狀態進行分析，獲取交流配電網負荷數據集；
3.如權利要求2所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述交流配電網負荷數據集包括配電網有功功率、配電網視在功率、配電網工作頻率。
4.如權利要求3所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網慣量進行分析，得到慣量特征值包括對交流配電網慣量進行分析，獲取交流配電網慣量數據集，交流配電網慣量數據集具體包括發電機組額定容量、發電機組慣量常數、發電機轉速、電網頻率變化速率；
5.如權利要求4所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述交流配電網慣量數據集的補償因子包括設定的發電機組額定容量的補償因子，設定的發電機組慣量常數的補償因子，設定的發電機轉速的補償因子，設定的電網頻率變化速率的補償因子。
6.如權利要求5所述的基于電網慣量和調頻需求的分布式新能源頻率支撐系統，其特征在于：所述對交流配電網波動狀態進行分析，結合慣量特征值，得到配電網狀態特征值包括對交流配電網波動狀態進行分析，獲取交流配電網波動狀態數據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：游廣增，陳義宣，申雪，何燁，
申請(專利權)人：云南電網有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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