[发明专利]一种基于虚拟电厂调频控制策略的调频补偿分配方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟电厂调频控制策略的调频补偿分配方法，属于发电、变电或配电的技术领域。本发明依据电力系统中自动发电控制中心下发的自动发电控制信号，考虑虚拟电厂内新能源及负荷的随机性，以调频控制偏差最小为目标，制定虚拟电厂对内部的分布式能源及需求响应负荷的调频控制策略，基于所提出的虚拟电厂调频控制策略，考虑虚拟电厂调频控制策略给内部分布式能源及需求响应负荷的调频性能带来的影响，考虑虚拟电厂调频控制策略给内部分布式能源及需求响应负荷带来的不平衡能量，给出了一种能够公平合理地对虚拟电厂内部调频资源进行补偿并促进虚拟电厂内部调频资源提供调频辅助服务的方法。

技术领域

本发明公开了一种基于虚拟电厂调频控制策略的调频补偿分配方法，涉及电力系统虚拟电厂调频技术，属于发电、变电或配电的技术领域。

背景技术

为了缓解化石能源危机及相应的环境污染与气候恶化等问题，近年来越来越多的可再生能源以分布式资源的形式接入电网。然而，分布式资源往往具有容量小及不确定性强等特点，在许多国家的电力市场上往往存在准入性、便利性及经济性等方面的问题。虚拟电厂技术通过聚合分布式能源与储能电池协同参与调频市场，充分利用各种类型分布式资源的优势是解决上述问题的一种有效方式。

现有研究及虚拟电厂运行模式下，虚拟电厂内部的调频资源往往单独参与调频市场并响应电力系统下发的调频信号。然而，由于虚拟电厂自身也是调频资源的需求者，通过调频资源及合理的控制策略能够减少自身运行的不确定性及运行风险，因此，有必要设计合理高效的虚拟电厂及内部调频资源的调频技术及控制策略。并且，实际虚拟电厂按一定的控制策略调用内部资源进行调频往往造成内部资源表现出可变的调频性能和额外的不平衡能量，因此，针对上述问题，应提出公平合理的调频补偿方法，以促进虚拟电厂调频控制策略的发展与应用。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了一种基于虚拟电厂调频控制策略的调频补偿分配方法，旨在促进虚拟电厂经济高效地利用内部分布式资源及需求响应负荷进行调频并降低新能源及负荷造成的虚拟电厂出力随机性，同时公平合理地对内部分布式资源及需求响应负荷进行调频补偿，以促进分布式资源及需求响应负荷参与虚拟电厂并提供调频辅助服务，解决了虚拟电厂按一定控制策略调用内部资源进行调频往往造成内部资源表现出可变的调频性能和额外的不平衡能量的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

在介绍技术方案前，为方便理解，首先介绍相关概念。本发明以目标为最小化实际功率与理想功率误差的虚拟电厂调频控制策略为例，介绍虚拟电厂的调频补偿分配方法，相关概念如下：

理想功率：本发明中虚拟电厂的理想功率是指各个时刻虚拟电厂能量基点及调频响应功率之和，是指满足系统调度结果或市场出清方案所规定功率基点，同时满足各个时刻调频信号所要求的功率调整量。

实际功率：实际功率是指各个时刻虚拟电厂的真实功率，随着新能源及负荷在各个时刻的随机性而呈现一定的波动性。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

为使虚拟电厂合理调用及控制调频资源的响应方式及效果，本文提出了一种虚拟电厂调频控制策略。该调频控制策略是指虚拟电厂各个时刻下发给内部分布式能源及需求响应负荷的调频信号，即自动发电控制信号。虚拟电厂内调频资源不再响应电力系统下发的自动发电控制信号，而虚拟电厂对电力系统下发的自动发电控制信号进行调整后下发至内部分布式能源及需求响应负荷。

虚拟电厂的自动发电控制信号是一种目标为最小化实际功率与理想功率误差的虚拟电厂调频控制策略，该控制策略的数学模型如公式(1)至公式(2)所示：

-1≤x'(t)≤1 (2)。