[发明专利]以新能源一次调频优先的电网调频运行控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种以新能源一次调频优先的电网调频运行控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：基于非新能源并网电源的一次调频频率死区，设置电网内新能源并网电源的一次调频频率死区；基于具备一次调频能力的新能源并网电源的装机容量及日常功率运行范围，电网日常1～15分钟的不平衡功率情况，结合电网内新能源并网电源的一次调频频率死区设置电网内新能源并网电源的一次调频调差率；基于新能源并网电源一次调频和非新能源并网电源一次调频，实现电网调频运行控制。本发明的方法，能够大幅提升新能源一次调频能力，提高电网对新能源一次调频功能的利用率。

技术领域

本发明属于电力系统运行控制领域，涉及高占比新能源电网的调频运行控制领域，特别涉及一种以新能源一次调频优先的电网调频运行控制方法及系统。

背景技术

电网调频、调峰是电力系统运行控制的重要内容；其中，电网通过调频、调峰运行控制维持电网并网发电出力和负荷的平衡关系，维持电网频率稳定在额定频率附近。

目前电网基本以网内并网发电的水、火电及核电机组的一次调频及电网AGC等二次调频的手段优先进行电网的调频运行控制。随着电网内风电、光伏发电等新能源并网发电的增多，目前已要求新能源发电也应具备一次调频功能，参与电网的调频控制。示例性的，我国国内目前即便是在新能源并网装机容量占比最大的西北电网，电网调频也是优先启动并网发电火电、水电机组的一次调频及电网通过AGC实现的二次调频，新能源场站的一次调频功能是在前面电网的调频功能启动后电网频率仍继续偏离额定频率时才启动并发挥作用的调频功能。而且，新能源场站的一次调频无论是从参与的调节次数，还是参与一次调频的实际贡献电量来说，都处于绝对的辅助地位；相比网内并网发电的水、火电机组，其一次调频动作次数及一次调频调节贡献电量都远不及10％；在华东、华中、东北、南方电网等区域同步电网，该比例则更小。随着我国“双碳”目标的实施推进，以及“以新能源为主体电力系统”的构建，电网内的并网新能源发电日益增多，占比也越来越大，但由于风电、太阳能发电出力随机性、波动性以及间歇性的特点，高占比新能源电网的调频、调峰运行控制难度加大；此外，跨区特高压交直流大规模输电故障、电网内事故引发的新能源大规模脱网和负荷大扰动事项都严重威胁着电网频率稳定，需要电网具备更强更优的调频、调峰和维持电网功率平衡的能力。

目前业内多提倡配置抽蓄机组、电化学储能，提高水、火电机组的调频调峰能力、利用储能及常规机组的调节能力去补偿和抑制新能源波动性、间歇性带来的对电网调频、调峰运行控制的负面影响；此外，目前国内对于并网光伏、火电、水电、核电、风电一次调频频率死区，多分别设置为±0.03～0.06Hz、±0.033Hz、±0.05Hz、±0.066Hz、0.05～0.10Hz；再有，绝大多数新能源尚不具备一次调频能力，电网中并网新能源发电的一次调频仅能发挥极小的作用，且电网在49.97～50.03Hz频率范围内，并网电源的一次调频作用基本处于空白区间。

基于上述分析可知，现有电网调频运行控制技术尚存在的缺陷包括：

(1)高占比新能源电网由于新能源出力随机性、波动性、间歇性加剧电网调频运行控制难度，但新能源出力随机性、波动性并未通过其一次调频功能与电网负荷的波动性进行实时调配；

(2)新能源并网发电一次调频调节能力不足，或者说并网发电的新能源一次调频调节能力尚没有通过调节控制参数的优化进行充分有效的利用；

(3)49.97Hz～50.03Hz频率段内电网并网电源的一次调频调节能力几乎处于空白状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以新能源一次调频优先的电网调频运行控制方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的方法，能够大幅提升新能源一次调频能力，提高电网对新能源一次调频功能的利用率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种以新能源一次调频优先的电网调频运行控制方法，包括以下步骤：