風(fēng)電等可再生能源大規(guī)模并網(wǎng),其間歇性和波動(dòng)性的出力特性會(huì)給電網(wǎng)帶來機(jī)組調(diào)頻容量不充足、調(diào)頻效果不理想等調(diào)頻問題。為此,文中提出一種大規(guī)模儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)頻的雙層控制策略。首先,基于復(fù)頻域分析提出區(qū)域調(diào)節(jié)需求信號(hào)分配模式和區(qū)域控制誤差信號(hào)分配模式的切換時(shí)機(jī)判據(jù)。然后,全面考慮不同調(diào)頻電源的技術(shù)特征,提出大規(guī)模電池儲(chǔ)能和火電機(jī)組協(xié)調(diào)響應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制指令的雙層控制策略,在上層基于電源調(diào)頻成本函數(shù)實(shí)現(xiàn)多約束條件下的功率經(jīng)濟(jì)分配,在下層基于模型預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)頻率分布式優(yōu)化控制。最后,通過仿真驗(yàn)證了文中所提策略的經(jīng)濟(jì)性和有效性。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020,44(19)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

基于ACE和ARR分配模式的電網(wǎng)頻率響應(yīng)模型

當(dāng)調(diào)頻責(zé)任分配模塊確定了火電機(jī)組和BESS的出力后，ACE(s）和ARR(s）的時(shí)域響應(yīng)曲線如圖2所示�？梢钥吹紸RR信號(hào)的生成相較于ACE信號(hào)多了一個(gè)積分環(huán)節(jié)，負(fù)荷發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，ARR(s）的幅值一開始會(huì)由于積分環(huán)節(jié)的緩沖作用而小于ACE(s），若是前期采用基于ARR信號(hào)分配模式，則調(diào)頻電源承擔(dān)的調(diào)頻責(zé)任變小，系統(tǒng)無法及時(shí)跟蹤負(fù)荷擾動(dòng)。隨著調(diào)頻電源的運(yùn)行，頻率偏差減小，ACE(s）的幅值會(huì)逐漸小于經(jīng)過積分環(huán)節(jié)后的ARR(s），因此中后期采用基于ARR信號(hào)分配模式才能縮短系統(tǒng)頻率恢復(fù)時(shí)間。為了不讓調(diào)頻信號(hào)幅值在模式切換前后相差過大而導(dǎo)致調(diào)頻電源出力和系統(tǒng)頻率出現(xiàn)大的波動(dòng)，本文采用ACE(s）和ARR(s）時(shí)域響應(yīng)曲線的相交點(diǎn)作為調(diào)頻信號(hào)分配模式的切換時(shí)機(jī)判據(jù)。當(dāng)調(diào)頻過程開始時(shí)，首先，采用基于ACE信號(hào)分配的模式；然后，按第2章的策略確定各調(diào)頻電源二次調(diào)頻的出力，將調(diào)頻電源的出力代入式（6）所描述的調(diào)頻信號(hào)切換時(shí)機(jī)判據(jù)中，實(shí)時(shí)檢測(cè)ST的過零時(shí)刻。若ST小于零則繼續(xù)基于ACE信號(hào)分配，否則轉(zhuǎn)換為基于ARR信號(hào)分配模式。

在MATLAB/Simulink平臺(tái)中建立如圖1所示的系統(tǒng)頻率響應(yīng)模型，調(diào)頻信號(hào)分配模式可進(jìn)行切換。模型中再熱式火電機(jī)組的額定功率為750 MW，機(jī)組調(diào)頻備用容量為-60～60 MW，機(jī)組爬坡率為22.5 MW/min，機(jī)組功率偏移成本系數(shù)為3。3個(gè)BESS（分別記為BESS1,BESS2,BESS3）的額定功率和容量分別為40 MW/40 MW?h,30 MW/20 MW?h,20 MW/5 MW?h，充放電效率分別為0.95,0.8,0.9,BESS功率成本系數(shù)分別為1,0.7,0.5,SOC偏移成本系數(shù)分別為0.05,0.035,0.2。模型以100 MW為基準(zhǔn)值進(jìn)行標(biāo)幺化。MPC中采樣周期為0.1 s，控制時(shí)域?yàn)?，預(yù)測(cè)時(shí)域?yàn)?5，輸出加權(quán)矩陣為[1,0.7,0.7,0.7,0.7]，控制加權(quán)矩陣為[0.1,0.1,0.1,0.1]。其余參數(shù)見附錄A表A1。3.2 調(diào)頻信號(hào)分配模式結(jié)果分析


本文編號(hào)：3409745