[发明专利]考虑新能源主动调节特性的低频低压减载方法

权利要求书

1.一种考虑新能源主动调节特性的低频低压减载方法，其特征在于，包括步骤：

S1、采集历史低频低压减载方案下的低频低压减载装置安排的轮次定值、切除的负荷线路及其功率等信息，基于各个负荷馈线的可切状态，根据历史低频低压减载方案安排的实时控制负荷、计划控制负荷、预计最大负荷和实测负荷，统计各馈线各轮次的负荷控制率；

S2、实时监视当前低频减载整定方案中所有负荷馈线功率，更新各馈线各轮次的负荷控制率且保存历史记录，为生成新的低频低压减载策略提供有源负荷数据；

S3、在低频减载后，系统频率达到稳态恢复频率时，新能源主动参与调节能抵消一部分功率缺额，从而在低频减载过程中切除更少负荷；定量表征新能源参与调频抵消的功率缺额，计算出抵消后的实际应切负荷量；

S4、设置低频低压减载准则；考虑新能源主动参与调频抵消的功率缺额，以最小低频低压减载成本为目标设计目标函数，提出以电压功率平衡约束和负荷控制率约束为主的容量规划约束条件，得到低频低压优化减载方案。

2.如权利要求1所述的一种考虑新能源主动调节特性的低频低压减载方法，其特征在于，在S1中，所述负荷控制率指在一定时间内的平均实时控制负荷与预计最大负荷之间的百分比，用以衡量平均实时控制负荷与预计最大负荷之间的差异程度；

其中，η_for是总体预期负荷控制率，TN是馈线数量，P_t,ref为第t条馈线上的计划控制负荷可切量，P_t,for是第t条馈线上的预计最大负荷，η_real是实测负荷控制率，P_t,con为第t条馈线上的实时控制负荷可切量，P_t,real是第t条馈线上的实测负荷。

3.如权利要求1所述的一种考虑新能源主动调节特性的低频低压减载方法，其特征在于，在S2中，所述实时监视当前低频减载整定方案中所有负荷馈线功率包括，当出现功率倒送情况时进行计时，同时设置功率抖动门槛，防止频繁告警，超过一定时间阈值后，新能源主动参与调节的有源负荷不纳入可切量统计范围。

4.如权利要求1所述的一种考虑新能源主动调节特性的低频低压减载方法，其特征在于，在S3中，降低低频低压减载方案的总体预期负荷控制率；

电力系统等效惯量计算；

式中，n _con为同步发电机数量；H_n为第n台发电机的惯性时间常数；S_nN为第n台发电机额定功率；

新能源机组一次调频响应模型；

考虑新能源参与电力系统调频的聚合等值出力：

其中：P_NE为当系统频率为f时，新能源参与主动调节的有功功率；P_ref为系统频率为额定频率f_ref时，新能源参与主动调节的有功功率；α₀，α_i为各类新能源资源占P_ref的比例系数，为新能源出力的标幺值，f*为系统频率的标幺值。

其中为调差率，表征有功功率变化量随频率变化的大小；f_dea为一次调频死区边界频率，fdowm为一次调频死区下限频率，f_up为一次调频死区上限频率，Δf为系统频率偏差的标幺值；

根据ΔP_NE和Δf之前的关系式推导传递函数H(s)；火电机组和水电机组可采用经典的原动机—调速器模型，二者合计的一次调频有功功率增量ΔP_OL可表示为：

ΔP_OL＝ΔP_H+ΔP_T (8)

式中：ΔP_T和ΔP_H分别为火电机组与水电机组的有功功率增量；

计算新能源一次调频作用下的低频减载总切除负荷量ΔP_UFLS

其中，H_π为电力系统等效惯量；为k时刻的频率变化速率；是传统机组参与调频的有功功率增量的标幺值。

5.如权利要求4所述的一种考虑新能源主动调节特性的低频低压减载方法，其特征在于，在S4中，判断整个电网的功率平衡和电压平衡情况，建立以最小低频低压减载方案调整成本和满足减载量最小的多目标新型调度模型：

其中，约束条件包括：

节点功率平衡方程等式约束条件：

P_t，k＝V_t，k∑V_j，k(G_i，j，kcosθ_i，j，k+B_i，j，ksinθ) (11)

Q_t，k＝V_t，k∑V_j，k(G_i，j，kcosθ_i，j，k-B_i，j，ksinθ) (12)

发电机有功出力约束和无功出力约束条件

P_Gmin≤P_Gt≤P_Gmax (13)

Q_Gmin≤Q_Gt≤Q_Gmax (14)

节点电压约束条件

V_t，kmin≤V_t，k≤V_t，kmax (15)

系统实际的有功和无功负荷约束条件

可控负荷率约束

η_for，k＜η_real，k≤1 (18)

其中，k为线路编号，i为发电机编号，m为负荷类型编号，j为备用类型编号，KT是线路集合，G是运行发电机集合，D是负荷集合，T是节点集合，W_Pt，k是切除前k线路上t节点的有功负荷调整成本系数，W_Qt，k是切除前k线路上t节点的无功负荷调整成本系数，W_Vt，k是切除前k线路上t节点的电压调整成本系数，V_t，kk是切除前k线路上t节点的电压值，r_m，j，k是第k条线路上的第m类负荷的第j类备用负荷容量，是第k条线路上的第m类负荷的第j类备用负荷容量成本系数，是第k条线路上第i个运行发电机的发电成本系数，g_i，k是第k条线路上第i个运行发电机的发电量，d_m,k是第k条线路上第m类负荷容量，是第k条线路上第m类负荷容量成本系数，是第k条线路上的的新能源的功率调节成本系数，B是备用负荷集合，g为运行发电机发电量，d为负荷需求量，r为备用容量，C^g是发电机总成本，C^d是负荷需求总成本，C^r是备用容量成本，P_t,k是切除前k线路上t节点的有功负荷值；是切除后k线路上t节点的实际有功负荷值；Q_t,k是切除前k线路上t节点的无功负荷值；是切除后k线路上t节点的实际无功负荷值，是第k条线路上的新能源参与调节的功率收益，ΔP_NE,k是第k条线路上的的新能源参与调节的功率，η_real,k是第k条线路上的实测负荷控制率；

最后基于粒子群PSO算法求解该目标函数，最终得到最优低频低压减载方案。