[发明专利]计及频率偏差的异步联网送端系统一次调频备用优化方法

说明书

本发明涉及一种计及频率偏差的异步联网送端系统一次调频备用优化方法，属于电网运行与控制技术领域。本发明为解决异步联网送端电网所面临的频率稳定问题，直接把系统频率偏差值最小作为优化模型的目标函数，提出最佳备用配置是按照发电机组调差系数和死区成比例安排，以实现系统频率偏差最小。所提模型由序列二次规划算法求解。本发明按照发电机组调差系数和死区成比例安排备用配置，可以在总旋转备用一定即不改变发电机组开机台数的情况下，避免某些发电机组备用不足而其他发电机组备用浪费的情况，提高异步联网系统的经济性和可靠性，为异步联网送端系统频率控制策略提供技术支撑。

技术领域

本发明属于电网运行与控制技术领域，具体涉及一种计及频率偏差的异步联网送端系统一次调频备用优化方法。

背景技术

异步互联系统仅依靠直流输电线路连接构成，是区域间电网互联的一种重要形式，能避免直流闭锁下潮流经交流线路大规模转移问题，降低电网间功角失稳风险，提高系统的稳定性。

一次调频是维持系统频率稳定的重要手段之一，其原理是在系统出现功率不平衡，频率波动超出一定范围时，发电机组自动调节功率输出即释放预留的备用容量，来调节系统频率使其趋于稳定。合理的备用配置方案对一次调频的效果存在影响。

由于异步联网系统的送受端系统仅通过直流线路连接，备用相互支援能力受到限制，导致频率稳定问题突出，尤其是送端系统存在大机小网现象，网架结构相对薄弱，对频率问题更加敏感，且送端系统在满足本区域的用电需求同时需要向受端系统输送大量能量，其频率稳定问题涉及整个系统，这对系统一次调频备用容量的合理安排提出了更高的要求。因此如何克服现有技术的不足是目前电网运行与控制技术领域亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种计及频率偏差的异步联网送端系统一次调频备用优化方法，该方法在总旋转备用一定即不改变发电机组开机台数的情况下，按照发电机组调差系数和死区成比例安排一次调频备用容量，利于系统运行、分析人员合理安排一次调频备用，提高电力系统的安全稳定运行水平。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

计及频率偏差的异步联网送端系统一次调频备用优化方法，在总旋转备用一定即不改变发电机组开机台数的情况下，按照发电机组调差系数和死区成比例安排一次调频备用容量，包括以下步骤：

(1)给定初始数据，包括送端系统发电机组装机容量和调频参数、负荷容量和调节效应系数、直流线路参数、FLC动作死区参数；

(2)给定发电机组出力上下限、输电线路功率上下限，进行优化模型的构建，优化模型包括以系统频率偏差最小为目标并包括多个约束；

(3)采用序列二次规划算法求解，得到最终的一次调频备用容量配置。

进一步，优选的是，所述优化模型中的目标具体为：

式(1)中，R_i为发电机组i一次调频备用容量；k_Gi为发电机组i的静态调节效应系数；a_i为发电机组i的调频死区；i＝1,2,……,n；n为系统内发电机组数量。

进一步，优选的是，所述优化模型中多个约束包括系统有功功率平衡约束条件、发电机组出力约束条件、一次调频备用不等式约束条件和网络安全约束条件4个约束；其中：

1)系统有功功率平衡约束：

式(2)中,，P_i表示发电机组i的实际发电量；P_w、P_L表示新能源发电机组功率和系统负荷量；

2)发电机组出力约束：