[发明专利]风电场频率支撑能力估计方法、装置和计算机设备

说明书

本申请涉及一种风电场频率支撑能力估计方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。所述方法包括：根据频率响应策略，建立风电机组的发电功率和风电机组所能提供的频率支撑能力之间的关系模型；利用风电机组发电功率的历史数据求解上述关系模型得到风电机组频率支撑能力的历史数据；根据风电机组发电功率和对应频率支撑能力的历史数据，计算风电场等效发电功率和风电场等效频率支撑能力；拟合风电场发电功率和频率支撑能力的历史数据，得到发电功率和频率支撑能力的函数关系；将风电场发电功率实时数据代入上述函数关系中得到风电场频率支撑能力的预估结果。采用本方法能够准确预估风电场频率支撑能力，估计结果可以作为电力系统规划的依据。

技术领域

本申请涉及电力系统规划技术领域，特别是涉及一种风电场频率支撑能力估计方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

近年来新能源因资源丰富、普遍具有可再生性等特性而得到广泛应用，但新能源发电具有波动性，导致电力系统的惯性系数和下垂系数等频率支撑能力不断下降，严重影响了电力系统的频率安全性。

传统上，只有同步发电机能够提供频率支撑，而目前非同步发电机提供频率支撑的思路也得到了广泛的研究，例如风力发电机可以通过临时增发功率，模拟同步发电机组的惯性或下垂响应实现频率支撑。

由于传统技术难以准确预估风电场等效频率支撑能力，导致在进行电力系统规划时无法将风电场等效频率支撑能力纳入规划过程中，不能充分发挥风力发电机参与系统调频的功能。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够得到更准确预估结果的风电场频率支撑能力估计方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种风电场频率支撑能力估计方法，所述方法包括：

根据频率响应策略，建立风电机组的发电功率和风电机组所能提供的频率支撑能力之间的关系模型；获取风电机组发电功率的历史数据，根据该风电机组发电功率的历史数据，求解该风电机组的发电功率和风电机组所能提供的频率支撑能力之间的关系模型，得到对应的风电机组频率支撑能力的历史数据；根据该风电机组发电功率的历史数据以及对应的风电机组频率支撑能力的历史数据，计算不同风况下风电场的等效发电功率和风电场的等效频率支撑能力；对该不同风况下风电场的等效发电功率和风电场的等效频率支撑能力进行拟合，获得风电场发电功率与风电场频率支撑能力之间的函数关系；将风电场发电功率的实时数据代入该风电场发电功率与风电场频率支撑能力之间的函数关系，得到风电场频率支撑能力的预估结果。

在其中一个实施例中，该风电场发电功率的实时数据包括风电场预设时段内平均功率的实时数据，根据频率响应策略，建立风电机组发电功率和风电机组所能提供频率支撑能力之间的关系模型包括：

根据频率响应策略确定对应的风电机组发电功率与预留的备用功率的关系；确定预留的备用功率与表征频率支撑能力的惯性系数的关系；确定预留的备用功率与表征频率支撑能力的下垂系数的关系；由发电功率与预留的备用功率的关系、预留的备用功率与惯性系数的关系，确定发电功率与惯性系数的关系；由发电功率与预留的备用功率的关系、预留的备用功率与下垂系数的关系，确定发电功率与下垂系数的关系。

在其中一个实施例中，该频率响应策略包括以下至少一种：

当风电机组出力高于系统设定水平后，高出的部分留作备用功率，该备用功率用于提供频率响应；风电机组保持恒定功率点的备用功率，该备用功率用于提供频率响应；风电机组的备用功率与风电机组的发电功率之间的比值恒定，该备用功率用于提供频率响应。

在其中一个实施例中，获取风电机组发电功率的历史数据包括：

确定风电机组风速与风电机组发电功率之间的函数关系；获得风电机组风速的历史数据；根据该风电机组风速的历史数据以及该风电机组风速与风电机组发电功率的函数关系，得到风电机组发电功率的历史数据。