技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種考慮風(fēng)電的火電調(diào)頻機(jī)組配置方法

背景技術(shù)

現(xiàn)有風(fēng)電超短期預(yù)報(bào)技術(shù)一般僅給出風(fēng)功率在某一時(shí)刻點(diǎn)的具體值，時(shí)間分辨率為15分鐘，無法對更小時(shí)間分辨率下的風(fēng)電不確定性波動進(jìn)行預(yù)報(bào)；而且現(xiàn)有模型考慮風(fēng)電機(jī)組的調(diào)頻問題時(shí)，一般未將有功功率和無功功率解耦，而是籠統(tǒng)的考慮，不利于有效的分析；在分析風(fēng)電波動對系統(tǒng)調(diào)頻的影響時(shí)，沒有將不同時(shí)間尺度下的風(fēng)功率波動同一、二次調(diào)頻的時(shí)間尺度相對應(yīng)來分析，不利于有針對性的分析；并且現(xiàn)有電力系統(tǒng)調(diào)頻機(jī)組配置方法，因風(fēng)電接入率較小，僅根據(jù)負(fù)荷的波動程度來配置機(jī)組，不利于風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)后的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后對系統(tǒng)頻率穩(wěn)定造成影響的問題，進(jìn)而提出了一種計(jì)及風(fēng)電不確定性波動的區(qū)域電網(wǎng)火電調(diào)頻機(jī)組配置方法。

計(jì)及風(fēng)電不確定性波動的區(qū)域電網(wǎng)火電調(diào)頻機(jī)組配置方法的過程為：

步驟一：以Mallat小波分解和重構(gòu)算法為工具，并選擇db10作為小波基，進(jìn)行風(fēng)功率時(shí)間序列的分解和重構(gòu)：首先，對采樣間隔為nS的實(shí)測風(fēng)功率數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分解，具體分解層數(shù)m由采樣間隔決定，應(yīng)保證分解的最后一層周期n·2^m恰好為15min或者n·2^m大于15min并且最接近15min，若n·2^m與15min的差在3min內(nèi)，則將第m層作為小時(shí)級別的小時(shí)平均風(fēng)功率，若n·2^m與15min的差大于3min，則將第m層與第m-1層進(jìn)行重構(gòu)，得到周期為小時(shí)級別的小時(shí)平均風(fēng)功率；將后面的周期為秒級以及分鐘級的分解層分別進(jìn)行重構(gòu)，得到原始風(fēng)功率序列去掉小時(shí)平均風(fēng)功率后的秒級、分鐘級功率波動殘差；

基于小波多尺度的分析方法，建立秒級、分鐘級風(fēng)電廠功率不確定性波動的瞬時(shí)模型，給出時(shí)域瞬時(shí)表達(dá)式；

(1)分級風(fēng)功率波動同風(fēng)電場小時(shí)級平均功率的瞬時(shí)關(guān)系表達(dá)式

式中，σ_m為風(fēng)電場輸出功率分鐘級波動的標(biāo)準(zhǔn)差，為風(fēng)電場小時(shí)級平均功率，a、b、c為擬合系數(shù)，可通過最小二乘法擬合確定；

(2)秒級風(fēng)功率波動同風(fēng)電場小時(shí)級平均功率的瞬時(shí)關(guān)系表達(dá)式

式中，σ_s為風(fēng)電場輸出功率秒級波動的標(biāo)準(zhǔn)差；

式(1)、(2)建立了秒級、分鐘級風(fēng)電廠功率不確定性波動的標(biāo)準(zhǔn)差同風(fēng)電場小時(shí)級平均功率間的實(shí)時(shí)對應(yīng)關(guān)系；時(shí)間分辨率為15分鐘的風(fēng)功率預(yù)測值恰好為小時(shí)級風(fēng)功率，將其作為式(1)、(2)中的進(jìn)行輸入，對秒級、分鐘級風(fēng)電廠功率不確定性波動的范圍進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)；

步驟二：根據(jù)電廠的實(shí)際情況，建立用于調(diào)頻分析的含風(fēng)電區(qū)域電網(wǎng)模型，基于調(diào)頻分析模型，給出表征系統(tǒng)一、二次調(diào)頻能力的表達(dá)式：

建立用于調(diào)頻分析的含風(fēng)電的區(qū)域電網(wǎng)模型，如圖2所示；其中區(qū)域A中含有風(fēng)電，區(qū)域B中只包含火電機(jī)組；

每個(gè)區(qū)域中分別含有一次調(diào)頻通道以及二次調(diào)頻通道，系統(tǒng)的輸出為當(dāng)前各區(qū)域的頻率偏差χ_f(s)，各區(qū)域的頻率偏差χ_f(s)作為反饋信號通過一、二次調(diào)頻通道實(shí)現(xiàn)對各自區(qū)域頻率的一、二次調(diào)節(jié)；圖中，α_i為第i臺機(jī)組的發(fā)電份額系數(shù)，δ_i為第i臺火電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)，R_i為參加二次調(diào)頻機(jī)組的功率分配系數(shù)，B_A、B_B為各區(qū)域的頻率偏差系數(shù)，K_A、K_B分別為各區(qū)域二次調(diào)頻積分器增益；G_i(s)為第i臺發(fā)電機(jī)組的傳遞函數(shù)，具體表達(dá)式如下：