[发明专利]一种长时间尺度电力系统频率波动仿真方法

权利要求书

1.一种长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，包括：

a、结合风电场功率波动特性对电力系统频率控制的影响，在原有的电力系统频率控制中增加风电场参与电力系统频率控制，建立长时间尺度电力系统频率仿真平台；

b、利用建立的长时间尺度电力系统频率仿真平台，对风电场功率波动对电力系统频率控制的影响进行长时间尺度的仿真分析。

2.根据权利要求1所述的长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，所述步骤a，具体包括：

a1、利用功率谱密度分析方法，结合风电场实测数据，分析风电场的功率波动特性，确定各种负荷波动和风电场功率波动特性；

a2、将风电场参与电力系统的有功/频率控制数学模型，加入电力系统频率控制中，建立风电场频率控制模型；利用准稳态法建立火电机组、水电机组和风电场参与电力系统的惯性控制、一次调频和二次调频数学模型，建立长时间尺度电力系统频率仿真平台。

3.根据权利要求2所述的长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，所述步骤a1，具体包括：

①读取能量管理电力系统EMS的负荷和风电场有功功率预测结果，分析负荷和风电场有功功率的波动特性；

②根据波动情况，按秒级划分，确定各个时段的负荷和风电场有功功率波动特性；

确定风电场有功功率波动特性的操作，是指研究表明风电场功率波动特性有其规律性，利用风电场实测数据，用功率谱密度分析方法分析这种风电场功率波动特性。

4.根据权利要求2所述的长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，所述步骤a2，具体包括：

建立风电场参与电力系统有功/频率控制数学模型，与火电机组、水电机组一起，形成多元能源联合电力系统频率控制，利用准稳态法建立各发电机组参与电力系统频率控制仿真模型；

用代数平衡方程代替快速变化过程，并假设调速器根据一次调频的调差系数立即动作，建立长时间尺度电力系统频率仿真平台；

将风电功率波动特性作为输入，分析长时间尺度电力系统频率波动情况。

5.根据权利要求1所述的长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，所述步骤b，具体包括：

b1、建立多区域联合自动发电控制（AGC）模型，首先建立单区域频率控制模型，其次考虑其他区域的频率控制模型，进而建立多区域联合频率控制；

b2、仿真分析负荷波动和风电场功率波动对电力系统频率控制的影响，确定电力系统备用调整容量。

6.根据权利要求5所述的长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，所述步骤b2，具体包括：

b21、将风电功率波动特性作为输入，分析电力系统频率波动情况；

b22、根据电力系统频率波动仿真情况和各机组的调整功率，计算确定电力系统各机组的一次调频和二次调频备用调整容量；

b23、根据计算得到的电力系统备用调整容量，调度安排电力系统备用旋转容量，分析功率波动对电力系统频率的影响，确定电力系统的备用调整容量。

7.根据权利要求6所述的长时间尺度电力系统频率波动仿真方法，其特征在于，所述步骤b22，具体包括：

①确定各机组的一次调频备用调整容量，已知机组的调差系数R，和电力系统的频率波动Δf，机组的一次调频有功功率计算公式是P=Δf/R；

②确定调频机组的二次调频备用调整容量，在编写程序时，将二次调频的发电机有功功率数据存在一个数组，最后调用数组，可得到电力系统频率波动调整过程中，各调频机组的二次调频备用调整容量；

③最后，将电力系统各机组的备用调整容量发给调度，安排各机组的旋转备用调整容量，以维持电力系统频率稳定。