本技术属于电力系统频率稳定控制技术领域,公开了一种考虑风光联合调频的风光集群调频控制参数优化方法,包括以下步骤:S1、分别刻画风电、光伏、火电和储能电站的频率响应特性,建立包含限幅环节的风光集群频率响应模型;S2、基于差分法获得风光集群频率响应模型的离散化形式;S3、根据发电成本和场站备用容量,以最大化集群的频率支撑能力为目标,建立调频参数优化模型。本发明采用上述一种考虑风光联合调频的风光集群调频控制参数优化方法,针对含风、光、储不同调频资源的发电系统进行调频参数优化计算,以合理利用各类调频资源,实现各类调频资源的协同互补,改善风光集群的频率主动支撑能力,保证电力系统的安全稳定运行。
背景技术
新能源在全球范围内正呈现出大规模、高增速的发展态势,电力系统电源结构正发生着变化,传统火、水电虽依然占据主导,但新能源机组逐步替代越来越多常规电源在电网中占据更加重要的地位。近年来,多地区的新能源开发利用高速增长。同时,不断上升的新能源装机占比给电力系统的安全运行带来挑战,系统频率的稳定和恢复变得更加困难。
一方面,传统发电电源具有机械惯量,在发生极端扰动时,这些机械惯量可以为系统提供惯性支撑,有助于系统频率的稳定和恢复。而新能源电源通过电力电子接口与电力系统连接,这些电力电子设备使得新能源机组可以更灵活地控制电能的输出,但同时也减少了机械惯量,导致其呈现弱惯量的特点;且新能源机组通常运行在最大功率跟踪模式,以最大化电能输出。这种控制策略有助于新能源机组在电网频率发生变化时更积极地跟随变化,而不会像传统机组那样保持稳定的惯量支撑;另外,新能源机组的输出功率受到自然资源的变化(如风速、日照等)的影响,导致电力输出波动性较大。为了提高电网对这种波动性的适应能力,新能源机组通常被设计成更加灵活响应电网需求的形式,这也导致其呈现弱惯量或无惯量的特点。
另一方面,大功率、远距离直流输电线路占比的不断提高,增大了电力系统安全运行的风险。一旦发生直流闭锁故障,电网的实际发电量与负荷需求之间将出现严重不平衡,极大增加了系统频率失稳的概率。因此,不断提升的新能源装机容量和大规模高压直流输电线路的接入,给电力系统的安全稳定运行带来挑战,新能源电力系统下的频率稳定问题亟需解决。
一次调频作为维持频率稳定的重要手段,其调频能力取决于参与调频机组的有功调节特性,如调差系数、再热时间常数、高压涡轮系数、限幅、死区等调频参数。在我国并网电源一次调频现行标准中明确规定了各类电源一次调频可调参数范围及动态性能指标,且电源调速器动态响应特性及调频死区与调差率相对固化,而调速器限幅参数可调范围相对灵活。因此,如何对一次调频的调频资源进行优化配置,以提升系统频率主动支撑能力,成为新能源参与系统调频所面临的重要问题。
实现思路