[发明专利]一种优化新能源场站集群调频参数的方法

说明书

本发明公开了一种优化新能源场站集群调频参数的方法，首先获取风/光功率预测结果及风/光/储有功调节指令，计算储能最大可发有功及风/光/储最小可发有功，推导各场站调节系数；其次按照场站调节能力划分不同场景，完成各场站调差率和惯性时间常数的分配；再次根据有关标准要求和集群预设指标优化调整前述参数取值；然后依据集群调频功率需求和场站有功调节裕度合理确定各场站有功上/下限幅；最后将调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅分别下发，在下一优化时段更新问题、再次求解。该方法能够通过优化调频控制参数，有效调动各场站有功调节能力，通过多站互补协同运行保证集群调频外特性最优。

技术领域

本发明涉及电力系统参数优化技术领域，尤其是涉及一种优化新能源场站集群调频参数的方法。

背景技术

频率是电能质量的重要指标之一，也是电网稳定运行的重要标志，直接体现系统的源-荷有功平衡状态。近年来，我国风/光等新能源装机规模与发电量占比稳步提升，国家亦统筹开展储能专项规划并大力推进源侧储能项目建设，使得电力系统调频资源和调频手段愈加多样化。目前，我国已有若干标准要求新能源电源具备频率支撑能力，如GB/T19963.1-2021《风电场接入电力系统技术规定 第1部分：陆上风电》规定风电场应具备参与电力系统调频和备用的能力。

新能源场站多采用下垂控制、虚拟惯量控制及其综合或改进参与频率调节，前者出力主要由调差率和有功上/下限幅决定、后者的主要由惯性时间常数和有功上/下限幅决定。因此，合理设置三类参数有益于改善调频性能。

大规模新能源基地的开发、并网显著增加了电网调控难度，考虑到各场站调节资源及运行状态的差异性，在保证系统安全和新能源最大化消纳的基础上，如何协同优化各场站调频控制参数进而制定出新能源场站集群满足电网频率调节要求的最优方案，还有待进一步研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种优化新能源场站集群调频参数的方法，能够根据集群的调频外特性需求，优化决策出其内部各场站的调差率、惯性时间常数和有功上/下限幅，进而助力电网频率特性的改善。

为实现上述目的，本发明提供了一种优化新能源场站集群调频参数的方法，包括以下步骤：

S1、基于“集群-场站”协同控制模式，逐级获取风/光功率预测结果及风/光/储有功能调节指令，结合风/光设备运维状况与储能SOC计算储能最大可发有功及风/光/储最小可发有功，进而计算各场站调节系数；

S2、按照场站调节能力的差异性划分优化场景，以分配极端场站参数为起点，逐步完成集群内各场站调差率和惯性时间常数的整定；

S3、针对调差率和惯性时间常数的取值，在场站级根据国家有关标准的参数约束条件边界进行动态刷新，在集群级根据预设的集群等效参数评价考核指标实施迭代更新；

S4、依据极端扰动下频率响应过程的功率需求分配各场站的有功上/下限幅，依照场站有功调节裕度适当调整限幅取值；

S5、将步骤S3获得的调差率、惯性时间常数和步骤S4获得的有功上/下限幅分别下发至各场站，在下一优化时段刷新问题并重新求解控制参数。

优选的，在所述步骤S1中，设 i为新能源场站序号， I为新能源场站总数，场站群智慧集控中心于日前上报风/光预测出力与储能SOC状态及上/下限，并接收电网调度中心返回的调度指令曲线，通过中心控制器的有功指令分配功能分解为各场站的总有功指令，再经场站控制器的AGC功能拆分为风/光/储各单元的有功指令；场站控制器根据风电机组和光伏逆变器的运维情况计算风/光最小可发有功，根据SOC状态及上/下限计算储能可发有功上/下限（）；采用场站调节系数衡量其有功调节能力，对于 i号场站有：

 （1）