[发明专利]一种计及海上风电调频能力的电力系统频率态势预测方法

权利要求书

1.一种计及海上风电调频能力的电力系统频率态势预测方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1)建立包括火电附加频率控制模块、陆上风电附加频率控制模块、光伏电附加频率控制模块以及海上风电附加频率控制模块的聚合的电力系统频率响应的传递模型；

步骤2)根据电力系统频率、功率的数量关系，建立电力系统频率特性模型；

步骤3)建立电力系统频率变化频域、时域模型；

步骤4)定量分析电力系统的包含初始频率变化率、最大频率偏差及稳态频率偏差的频率特征，最终得到系统频率态势预测分析指标。

2.根据权利要求1所述的计及海上风电调频能力的电力系统频率态势预测方法，其特征在于，步骤1)中，火电附加频率控制模块、陆上风电附加频率控制模块、光伏电附加频率控制模块以及海上风电附加频率控制模块按照并联的方式进行聚合；

所述传统火电附加频率控制模块的传递函数G_R(s)为

式(1)中，k_m为机械功率增益因数，F_H为原动机高压缸做功系数，T_R为再热时间常数，R为一次调频下垂系数，s为频域算子；

所述陆上风电附加频率控制模块的传递函数G_LandWind(s)为

式(2)中，T_ω为虚拟转子的惯性响应时间常数；k_df为转子惯性响应系数；ΔP_ω为转子惯性控制的调频功率；T_β为机组桨距角控制响应时间系数；k_pf1为一次调频系数；ΔP_β为变桨距控制提供功率变化量；Δf为电力系统频率变化量；ΔP_LandWind为陆上风电总功率变化量，

所述海上风电附加频率控制模块的传递函数G_SeaWind(s)为

式(3)中，k_pf2为海上风电机组一次调频系数；ΔP_SeaWind为海上风电参与调频的调频功率变化量，

所述风电系统频率响应模型的传递函数G_Wind(_s)为

所述光伏附加频率控制模块的传递函数G_pv(s)为

式(5)中，C_b、U_dcz分别为高压直流电容、高压直流电压初始值；ΔP_pv、ΔU_dc分别为光伏单元功率变化量、高压直流电压变化量；k_pv为光伏单元时间常数；H_pv为光伏时间常数。

所述聚合的电力系统频率响应的传递模型为

式(6)中，ρ_R、ρ_SeaWind、ρ_LandWind、ρ_pv分别为火电、海上风电、陆上风电及光伏调频系数；H为电力系统惯性时间常数，D_sys为阻尼常数，ΔP_L为系统功率扰动大小，ΔP为系统功率变化量；ΔP_R'、ΔP_SeaWind'、ΔP_LandWind'、ΔP_Wind'、ΔP_pv'分别为经调频有功功率分配后的火电调频功率、海上风电调频功率、陆上风电调频功率、风电系统调频功率及光伏调频功率。