[发明专利]含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法及分析装置

权利要求书

1.一种含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，包括：

获取电力系统中各元件的参数，所述电力系统的元件包括同步机组、风电场、电网和电负荷；

构建频率安全机组组合模型的频率安全约束，所述频率安全约束包括最大频率变化率约束、准稳态约束和频率最低点约束，其中，所述最大频率变化率约束用于约束电力系统在t＝0⁺时刻的频率变化率不超过设定的系统最大频率变化率允许值，所述准稳态约束用于约束电力系统在t＝∞时刻的频率变化率为零且频率偏差不超过准稳态最大频率偏差允许值，所述频率最低点约束用于约束电力系统的频率偏差小于设定的系统最大频率偏差允许值且电力系统在频率最低点的频率变化率为零；

构建频率安全机组组合模型的目标函数，所述目标函数为最小化电力系统运行成本；

求解所述频率安全机组组合模型，得到电力系统在受到有功扰动后的频率响应策略。

2.如权利要求1所述的含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，所述目标函数的具体形式为：

其中，k为时段编号，i为同步机组编号，分别为同步机组i在第k时段的燃料成本、开机成本与停机成本，c_cur为弃风惩罚系数，为风电场j在第k时段的弃风率，为风电场在第k时段的最大出力，Δk为单个时段的时长。

3.如权利要求1所述的含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，所述最大频率变化率约束的具体形式为：

其中，i为同步机组编号，j为风电场编号，ΔP₀为系统受扰的响应有功功率，为系统最大频率变化率允许值，U_Gi表示同步机组i的启停状态，取值为0表示关机，为1表示开机，H_Gi为同步机组i的惯性时间常数，H_Wj为风电场j的虚拟惯性时间常数。

4.如权利要求1所述的含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，所述准稳态约束的具体形式为：

其中，i为同步机组编号，j为风电场编号，ΔP₀为系统受扰的响应有功功率，表示准稳态最大频率偏差允许值，U_Gi表示同步机组i的启停状态，取值为0表示关机，为1表示开机，K_Gi表示同步机组i的一次调频功率增益系数，K_Wj表示风电场j的虚拟一次调频功率增益系数，K_D为系统负荷阻尼系数。

5.如权利要求1所述的含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，所述频率最低点约束的具体形式为：

其中，i为同步机组编号，j为风电场编号，ΔP₀为系统受扰的响应有功功率，时刻t_m为系统频率跌落至最低的时刻，为系统频率跌落至最低时的同步机组i的一次调频响应，K_Wj表示风电场j的虚拟一次调频功率增益系数，Δf_max为系统最大频率偏差允许值，K_D为系统负荷阻尼系数。

6.如权利要求5所述的含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，对一次调频响应做线性化处理，将所述频率最低点约束的具体形式优化为：

其中，是的下界，表示一次调频响应的线性化结果，U_Gi表示同步机组i的启停状态，取值为0表示关机，为1表示开机，K_Gi表示同步机组i的一次调频功率增益系数，为系统惯量H_sys的下界，H_Gi为同步机组i的惯性时间常数，T_Gi为同步机组i的一次调频响应时间常数。

7.如权利要求6所述的含风电频率响应支撑的频率安全约束调度方法，其特征在于，通过对可行域进行松弛，以最小化系统惯量为目标求解获得。