[发明专利]一种新能源调频备用配置方法

说明书

本发明公开了一种新能源调频备用配置方法，首先，构建微电网系统模型，以微电网运行成本最低为目标，设定相关约束条件，让发电机组参与调频，通过合理设定约束条件，配置上调指令和下调指令性；然后设计算法并进行求解，具体为构建鲁棒模型，将其分为主问题S₁和可行性子问题S₂，分场景进行求解，从而完成新能源调频备用的配置。本发明基于鲁棒优化的新能源备用的配置，确保了新能源的有功备用可以保证电网的安全可靠运行。

技术领域

本发明属于新能源发电技术领域，涉及一种新能源调频备用配置方法。

背景技术

不断提高的可再生能源占比将进一步降低系统惯量水平和频率响应能力，系统频率失稳风险增大。因此电力系统亟需发掘响应快、可靠性高、成本可承受、可规模发展的电源来辅助支撑电网频率。新能源配备储能具有快速升降负荷的能力，相比于调控难度高的电动汽车与空调负荷等资源，将是未来满足调频需求的有力手段。此外，部分国家的电力市场将快速调频辅助服务逐步引入市场，鼓励机组通过提供优质的调频服务来获得额外的收益。因此有必要研究考虑调频备用的电网的协调运行。

推动分布式电源并网，其研究集中在对系统的影响，包括大容量分布式发电并入输电网络对大系统运行、同步、稳定等方面的冲击和影响，中小容量并入低压配电网对继电保护影响等方面，并取得了积极的结论和对策。但是分布式发电对低压配电网用户供电质量的影响一直受到忽视，而提供给用户优质的电能是电力系统的最终目的，因此分布式电源对用户供电质量的影响及如何通过分布式电源改善用户供电质量同样是推动分布式发电发展的重要研究方向和关键课题。

新能源一次调频控制的关键技术之一是调频备用容量如何优化配置的问题。近年来，一些学者也曾在这方面开展过一些研究,他们较多采用恒定减载比的备用容量配置方法，如基于设定的10％恒定减载比研究改进的调频控制策略及其调频效果。现有技术中，虽然相关的各种研究出发点不尽相同，但均未考虑大规模风电调频的集群备用容量对电网负荷平衡的影响以及自身发电经济性问题，大多主要采取恒定减载比的备用容量配置方法，少数研究兼顾风力发电经济性来优化一次调频策略，但研究着眼点均停留在风电机组本身。然而，实际中，在大规模风电并网条件下，风电备用容量配置的大小不但与风电机组本身运行有关，更会直接影响电网削峰填谷的效应。

综上，现有技术主要是针对机组自身进行备用的配置，忽略了电网的影响或者只考虑问题的经济型，而忽略了微电网具体参与调频运行过程中的可能造成的电压安全性。

发明目的

本发明的目的就是解决现有技术中的不足，基于鲁棒优化的新能源备用的配置以及新能源参与调频的具体建模方法，提供了一种新能源调频备用配置方法。

发明内容

本发明提供了一种新能源调频备用配置方法，包括以下步骤：

包括以下步骤：

步骤1、构建微电网系统模型，具体包括以下子步骤：

子步骤S11：将微电网系统的运行成本PC表示为如式(1)所示：

其中，代表发电成本，由发电量的二次表达式表示是电网系统发电机组运行的有功功率；是辅助服务的利润，分别是申报的上备用和下备用，是辅助服务的报价；是来自电网的购电成本是从电网的购电量，是购电价格；使运行成本PC最小是微电网系统优化的目标；

子步骤S12：配置微电网运行约束条件，对发电机施加容量限制条件如式 (2)所示：

其中，表示电网系统发电机组运行的无功功率，分别表示电网系统发电机组的无功容量和有功容量；

采用分支流模型BFM描述电网中的网络约束，应用二阶锥松弛SOCR处理非凸问题，表示为如式(3)-(8)所示：