一种分布式电源一次调频方法与流程

本发明涉及分布式电源，具体为一种分布式电源一次调频方法。

背景技术：

1、分布式电源是指在中低压配电网中，位于用户附近、就地消纳为主的电源。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。近年来，随着新能源产业地迅速发展，分布式电源被广泛地应用于现实生活中，特别是在农村等地区，分布式电源随着乡村振兴战略的实施增加迅速，能够实现发电上电网，为农户提供了经济收入，也为社会提供了清洁能源。

2、分布式电源输出功率相对较小。一般而言，一个分布式电源项目的容量在数千瓦以内，在参与电网一次调频时，传统方法是设置调差系数，在电网系统频率超过设置的死区范围后，按频率与设置值的差值与调差系数的乘值开展有功功率调整，分布式电源因为容量小，采用传统调节方法时调节的功率容量有限，对电网运行调度支撑不足。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明解决的技术问题是：现有的调频技术当电网频率波动时，不能很好的利用分布式电源去调节电网频率，对电网运行调度支撑度不足。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种分布式电源一次调频方法，包括：

5、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中：

6、采集电网系统频率，根据分布式电源的不同，投入与分布式电源相对应的一次调频功能；

7、设置死区阈值，当电网频率超过死区阈值时进入调频模式；

8、当电网不需要机组参与一次调频时，退出一次调频功能。

9、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中：所述分布式电源包括分布式光伏发电、分布式风电、分布式小水电、分布式压缩空气储能；所述采集电网系统频率采用基于序列零初相位调制的正弦频率测量技术。

10、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中分布式电源调整输出功率p为二分之一pmax，pmax为当前资源下最大输出有功功率。

11、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中：所述pmax的确定包括：

12、当电源为分布式光伏发电时，pmax为最大功率点跟踪运行工况，使用p&o算法，表达式为：

13、vref＝v+δv

14、其中，vref为参考电压，v为当前输出电压，δv为微小扰动的大小，通过不断地微调vref，使得输出功率逐步接近最大值；

15、当电源为分布式风电时，pmax为当前空气风速、风向、密度、湿度参数下最大输出功率，表达式为：

16、

17、其中，w表示风机功率，t表示大气温度，p表示大气压，f表示风机叶片做工面积，v表示风速，表示相对湿度，η表示风机效率；

18、当电源为分布式小水电时，pmax为当前来水量的最大输出功率，表达式为：

19、pmax＝η×ρ×g×q×m

20、其中，pmax表示最大输出功率；η为水轮机的效率，取值范围为0.6～0.9；ρ为水的密度；g为重力加速度；q为来水流量；m为水的落差高度；

21、当电源为分布式压缩空气储能时，pmax为当前压缩空气流量和压力、温度下的最大输出功率，表达式为：

22、pmax＝n×cp×t×p×f

23、其中，pmax表示最大输出功率；n为空气流量；cp为空气的定压比热容；t为空气进口温度与出口温度的差值；p为压力；f为效率因子，取值范围为0.7～0.9。

24、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中：所述与分布式电源相对应的一次调频功能包括：当电源为分布式光伏发电时，一次调频死区设置为±0.02hz～±0.06hz，一次调频的限幅不小于6％运行功率；当电源为分布式风电时，一次调频死区设置为±0.03hz～±0.1hz，一次调频的限幅不小于6％运行功率；当电源为分布式小水电时，一次调频死区设置为0hz～±0.05hz，一次调频的限幅不小于8％额定有功功率；当电源为分布式压缩空气储能时，一次调频死区设置为±0.03hz～±0.05hz，一次调频的限幅不小于20％额定有功功率。

25、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中：所述超过死区阈值包括：设置死区上限1δup，1和死区上限2δup，2，δup，1高于δup，2；当频率超过死区上限1δup，1后，输出有功功率调整为0持续运行；当频率低于死区上限2δup，2，分布式电源恢复一次调频模式正常运行状态。

26、作为本发明所述的分布式电源一次调频方法的一种优选方案，其中：所述超过死区阈值还包括：设置死区下限1δdown，1和死区下限2δdown，2，δdown，1低于δdown，2；当频率低于死区下限1δdown，1后，输出有功功率调整为pmax运行状态；当频率高于死区下限2δdown，2，分布式电源恢复一次调频模式正常运行状态。

27、第二方面，本发明还提供了一种分布式电源一次调频装置，包括，

28、采集模块，用于采集电网系统频率并传输到处理模块；

29、处理模块，判断分布式电源的种类并投入相应的一次调频功能，设置死区的阈值，将接收到的电网频率和阈值对比，当超出阈值时激活调频模块；

30、调频模块，被处理模块发出的信号激活后进入调频模式，调节电网的频率；

31、退出模块，当电网频率恢复到正常数值时，关闭调频模式。

32、第三方面，本发明还提供了一种计算设备，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述分布式电源一次调频方法的步骤。

33、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述分布式电源一次调频方法的步骤。

34、本发明的有益效果：本发明提供的调频方法解决了分布式电源因为容量小，采用传统调节方法时调节的功率容量有限，对电网运行调度支撑不足问题。提高分布式电源在电网频率波动时的有功功率调节量，提升对电网运行调度支撑度。

技术特征：

1.一种分布式电源一次调频方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分布式电源一次调频方法，其特征在于：所述分布式电源包括分布式光伏发电、分布式风电、分布式小水电、分布式压缩空气储能；

3.如权利要求2所述的分布式电源一次调频方法，其特征在于：所述一次调频功能包括：分布式电源调整输出功率p为二分之一pmax，pmax为当前资源下最大输出有功功率。

4.如权利要求3所述的分布式电源一次调频方法，其特征在于：所述pmax的确定包括：

5.如权利要求4所述的分布式电源一次调频方法，其特征在于：所述与分布式电源相对应的一次调频功能包括：

6.如权利要求5所述的分布式电源一次调频方法，其特征在于：所述超过死区阈值包括：

7.如权利要求6所述的分布式电源一次调频方法，其特征在于：所述超过死区阈值还包括：

8.一种采用如权利要求1～7任一所述的分布式电源一次调频方法的一次调频装置，其特征在于，包括，

9.一种计算设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述分布式电源一次调频方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种分布式电源一次调频方法包括：采集电网系统频率，根据分布式电源的不同，投入与分布式电源相对应的一次调频功能；设置死区阈值，当电网频率超过死区阈值时进入调频模式；当电网不需要机组参与一次调频时，退出一次调频功能。本发明提供的调频方法解决了分布式电源因为容量小，采用传统调节方法时调节的功率容量有限，对电网运行调度支撑不足问题。提高分布式电源在电网频率波动时的有功功率调节量，提升对电网运行调度支撑度。

技术研发人员：文贤馗,周科,邓彤天,钟晶亮,杨安黔,吴超,李翔,李枝林,王文强,王锁斌,姜延灿,范强,杨涛,曾鹏,张俊玮,张世海,付宇,肖小兵,蔡永翔,王扬
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16