[发明专利]基于电网临界惯量的最大风电并网容量计算方法

说明书

基于电网临界惯量的最大风电并网容量计算方法，通过电网的日前发电计划信息、以及风电场的风功率预测曲线，计算下一日各时段的电网惯量H(t_j)；根据电网的最大功率缺额和频率跌落最低值要求，求解电网临界惯量H_min，使得电网临界惯量H_min满足当发生最大功率缺额时，频率跌落最低值不超过安全限值；比较下一日各时段的电网惯量H(t_j)和电网临界惯量H_min大小，筛查小于电网临界惯量H_min的时段；根据电网临界惯量H_min，求解低于电网临界惯量时段内的风电场最大并网容量S_WFmax。本发明技术可以分时段精细化决策实时风电最大并网容量和切除量，避免“误切”风电容量，为电网调度控制在频率安全事故处理中提供科学理论依据和技术措施。

技术领域

本发明涉及含风电的电力系统频率安全稳定分析技术领域，具体涉及一种基于频率临界安全约束与惯量预测的最大风电并网容量计算方法。

背景技术

风电大规模、高比例接入使电网惯量持续降低，电网维持频率稳定能力严重削弱。在学术界，广泛提出采用风电虚拟惯性控制方法来解决该问题，但由于实施虚拟惯量控制技术会牺牲风力发电经济性、损耗机组寿命，该技术的实际应用率极低，在我国尚未见实际应用或技术改造的规划。目前，在应对大规模风电并网引起的频率安全稳定问题时，主要采取“一刀切”的大面积风电场切机方式来消除安全隐患，这样往往会“误切”大量风电机组、风电场，牺牲不必要的发电效益和供电可靠性。因此，在面对频率安全事故隐患时，当前电网调度控制中缺乏科学合理、精确确定风电切除量的理论方法和措施。

有鉴于此，本发明提出一种基于频率临界安全约束与惯量预测的最大风电并网容量计算方法，可以分时段精细化决策实时风电最大并网容量和切除量，避免“误切”，为电网调度控制在频率安全事故处理中提供科学的理论依据和技术措施。

发明内容

本发明提供一种基于频率临界安全约束与惯量预测的最大风电并网容量计算方法，根据调度信息和风功率预测曲线求出电网的实时惯量，以发生功率缺额下频率跌落最低值限值为条件求取电网临界惯量；对电力系统实时惯量低于临界惯量时段内的风电场并网容量进行限制，保证电力系统惯量始终维持在临界惯量以上，以此来维护电力系统频率安全稳定。

本发明采取的技术方案为：

基于频率临界安全约束与惯量预测的最大风电并网容量计算方法，包括以下步骤：

步骤1：通过电网的日前发电计划信息、以及风电场的风功率预测曲线，计算下一日各时段的电网惯量H(t_j)；

步骤2：根据电网的最大功率缺额和频率跌落最低值要求，求解电网临界惯量H_min，使得电网临界惯量H_min满足当发生最大功率缺额时，频率跌落最低值不超过安全限值；

步骤3：比较下一日各时段的电网惯量H(t_j)和电网临界惯量H_min大小，筛查小于电网临界惯量H_min的时段；

步骤4：根据电网临界惯量H_min，求解低于电网临界惯量时段内的风电场最大并网容量S_WFmax。

所述步骤1中，下一日各时段的电网惯量H(t_j)为：