[发明专利]一种电力系统快速调频瓶颈边界场景的识别方法

说明书

本发明公开了一种电力系统快速调频瓶颈边界场景的识别方法，对于挖掘电力系统快速调频瓶颈边界场景，首先基于电力系统动态频率仿真，得到不同有功扰动场景下电力系统频率轨迹，接着根据制定的电力系统快速调频效果评价指标，计算不同有功扰动场景下的评价指标值，然后对比分析所有扰动场景的评价指标值，确定出电力系统快速调频的瓶颈边界场景，实现了对电力系统快速调频瓶颈边界场景的有效识别。

技术领域

本发明属于电力系统频率控制技术领域，涉及一种电力系统快速调频瓶颈边界场景的识别方法。

背景技术

储能系统具有灵活爬坡优势，能够快速响应系统频率变化，减缓系统故障后频率跌落速度和减小频率最大偏差，提高系统频率运行稳定性。但储能容量如何合理配置是储能参与系统快速调频的关键技术之一，配置容量较大会导致配置成本较高和资源浪费，配置容量较小会导致快速调频效果不佳，而基于电力系统快速调频瓶颈边界场景的储能容量优化配置，既可满足系统快速调频需求又最小化储能配置成本。因此电力系统快速调频瓶颈边界场景的识别具有重要意义，可为储能容量优化配置提供有效的场景基础，提高储能应用的技术经济性。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电力系统快速调频瓶颈边界场景的识别方法。该方法提出了电力系统快速调频效果评价指标，基于电力系统动态频率仿真，对不同有功扰动场景下电力系统快速调频效果进行量化分析，然后对比所有扰动场景的评价指标值，得到电力系统快速调频的瓶颈边界场景，实现对电力系统快速调频瓶颈边界场景的有效识别。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电力系统快速调频瓶颈边界场景的识别方法，其特征在于，读取电力系统静态数据、动态数据和输入不同有功扰动场景，通过电力系统动态频率仿真，得到不同有功扰动场景下电力系统动态频率轨迹，进而计算不同有功扰动场景下频率越限时刻、谷值时刻和跌落深度，然后求出不同有功扰动场景下电力系统快速调频效果的评价指标值，最后通过对比分析所有扰动场景的评价指标值，识别出电力系统快速调频的瓶颈边界场景。

具体步骤如下：

读取电力系统静态数据，获得电力系统状态变量初始值x(0)；

读取电力系统动态数据，获得电力系统状态变量上限约束L、下限约束U和构建电力系统动态频率仿真模型G；

不同有功扰动场景具体为：电力系统发生的不同有功故障M₁,M₂,M₃,…,M_n，n为扰动场景的总数；

基于电力系统动态频率仿真，得到不同有功扰动场景下动态频率轨迹，按照扰动场景的顺序，动态频率轨迹依次为f₁,f₂,f₃,…,f_n，n为扰动场景的总数；

根据频率安全阈值f_set和第i个扰动场景下动态频率轨迹f_i，计算得到第i个扰动场景下频率越限时刻t_c,i、谷值时刻t_m,i和跌落深度Δf_d,i；

根据频率越限时刻t_c,i、谷值时刻t_m,i和跌落深度Δf_d,i，计算出第i个扰动场景下电力系统快速调频效果的评价指标值FFR_i；

对比分析所有扰动场景的评价指标值，将评价指标值最大的扰动场景作为调频瓶颈边界场景S。

所述的构建电力系统动态频率仿真模型G，形式如下：

L≤x(t)≤U