[发明专利]一种区域电网中控制区一次调频性能综合分析方法

说明书

本发明提供了一种区域电网中控制区一次调频性能综合分析方法，包括以下步骤：实时获取区域电网的频率和各控制区的联络线实际交换总功率；当检测到区域电网的频率偏差超过门槛值时，计算每个控制区的一次调频综合贡献度；获取从一次调频动作时刻td开始到目标时刻，该控制区的一次调频加权实际贡献量；获取从一次调频动作时刻td开始到目标时刻，该控制区的一次调频加权理论贡献量；将该控制区的一次调频加权实际贡献量与一次调频加权理论贡献量的比值，作为该控制区一次调频综合贡献度。本方案综合考虑了源网荷储对控制区一次调频的影响，有利于促进源网荷储各环节共同支撑电网频率。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别涉及一种区域电网中控制区一次调频性能综合分析方法。

背景技术

在“碳达峰、碳中和”的政策背景下，构建以新能源为主体的新型电力系统的进程正在加速推进。新型电力系统具有明显的“双高”特征，直流和新能源的高渗透将使电力系统的惯量水平持续下降，在扰动下频率变化率增加、频率最低点降低、稳态频率偏差增加，系统承受有功冲击、频率波动和抗扰动的能力削弱。

新形势下电网调频控制技术势必需要发展，以应对新型电力系统的需求，改变仅由火电、水电等同步发电机承担一次调频的现状，转为源网荷储一体化的频率控制体系，风电、光伏、储能、可调负荷(充电桩和空调等)均参与一次调频，构建灵活且可控的电网安全防线。

调频是互联电网不可缺少的一部分，对其安全稳定运行至关重要，各类调频方式在不同时间尺度上相互配合以保证电网频率保持相对稳定(50±0.2Hz)。其中，一次调频作为频率调整的“第一道防线”，承担着快速补充(吸收)有功功率，遏制电网频率大幅变化的重要任务。在大扰动发生时，若一次调频未及时足量响应故障，会引起频率质量大幅降低，严重时电网会启用低频减载，造成电网解列甚至崩溃事故，带来巨大损失。在扰动最初时期，区域一次调频动作对于遏制频率波动意义重大，区域内各机组的启动速度、爬坡速率直接关系该区域能否有效控制频率波动，完成一次调频任务。因此，监督评价区域一次调频能力对电网运行的安全性意义重大。

在仅由同步发电机承担一次调频的阶段，分析区域电网中各区域电网内机组的一次调频性能后，即可汇总区域电网一次调频的整体性能。但在源网荷储多方参与一次调频后，参与调频功能主体的数量指数级增加，甚至一些分布式的新能源和中断负荷的调频数据无法实时精确获取。因此需要新的分析方法体现包括各调频主体作用的区域电网的总体一次调频性能。

另外，过去对区域电网一次调频总体性能的评价侧重于静态调节性能即一次调频总调用容量。在新能源为主体的低惯量电力系统中，一次调频的动态调节性能至关重要，一次调频响应的快速性有利于减缓扰动后的频率变化率以及频率最低点，可减少新能源大规模脱网以及低频减载的概率。因此有必要对区域电网中控制区一次调频性能进行综合分析和评价，以便于规范和改善区域电网各区域电网一次调频能力。

发明内容

本发明提供了一种区域电网中控制区一次调频性能综合分析方法，以解决现有的控制区一次调频性能分析没有兼顾源网荷储的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种区域电网中控制区一次调频性能综合分析方法，所述区域电网包括多个控制区，所述分析方法包括以下步骤：

S1、实时获取区域电网的频率和各控制区的联络线实际交换总功率；

S2、当检测到区域电网的频率偏差超过门槛值时，则对区域电网中的每个控制区分别执行步骤S3～S9，以计算每个控制区的一次调频综合贡献度；

S3、根据区域电网的频率变化确定频率偏差大于主力一次调频设备的频率死区前频率突变的起始时刻ts，将频率偏差大于主力一次调频设备的频率死区的时刻确定为一次调频动作时刻td，将ts时刻后频率趋势变化拐点确定为频率极值时刻tm，根据区域电网的频率变化速率确定tm时刻后的频率稳定时刻te；