一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法及系统与流程

本发明涉及一种自动低频减负荷配置方法及系统，尤其涉及一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法及系统。

背景技术：

1、为防止电网崩溃的电力系统第三道防线包括造成大面积停电所设置的失步解列、频率及电压紧急控制装置。自动低频减负荷作为其重要组成部分之一，是一种防止电力系统发生频率崩溃的有效手段。

2、当系统遭遇直流闭锁或大型机组送出通道开断等扰动时，造成电网大量有功缺额从而导致频率大幅跌落。当频率跌落超过第三道防线的安全边界时，触发自动低频减负荷自动切除部分负荷以保证系统频率稳态值满足安全稳定导则要求。

3、高比例新能源接入电网后，电网的频率特性变化剧烈，频率安全稳定问题更为突出，传统的自动低频减负荷策略在新型电力系统中可能不再适用。同时，随着分布式新能源快速发展，自动低频减负荷方案所包含的负荷支路上可能有分布式电源接入，而非仅有负荷，此时若系统触发自动低频减负荷时切除该负荷支路，将造成接入的分布式电源被一并切除，导致实际减负荷量不足，出现自动低频减负荷欠控问题。

4、电化学储能作为一种灵活、响应快、容量可调、可控性强且效率高的储能技术，在平衡电网功率、提供调频支持方面可发挥重要作用，有助于应对新能源接入所带来的频率问题以及分布式电源导致的减负荷欠控问题，以提高电网的稳定性和可靠性。因此考虑将电化学储能纳入自动低频减负荷控制资源，优化传统自动低频减负荷策略，对电网第三道防线适应新型电力系统背景下的频率安全稳定新问题，具有积极的研究价值。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的是提供一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法及系统，以解决现有高比例新能源接入电网后，传统自动低频减负荷策略出现的欠控问题。

2、技术方案：本发明包括以下步骤：

3、获取现有自动低频减负荷方案、网内可控储能机组信息；

4、监测现有自动低频减负荷方案中，第r轮包含的减负荷支路的实时有功功率，计算当前时刻各轮次实际可控减负荷量prshed；

5、计算当前时刻各轮次的减负荷欠控量

6、监测可控储能机组的运行状态s和实时有功功率

7、计算各储能机组的等效可控减负荷量

8、根据各轮次减负荷欠控量δprshed与各储能机组的等效可控减负荷量将处于充电状态的储能机组，依序纳入各轮次减负荷控制序列；

9、间隔刷新时间到达之前，若触发低频减负荷控制，则按上一步所设控制序列执行储能机组减负荷控制。

10、所述现有自动低频减负荷方案包括自动低频减负荷第r轮包含的减负荷支路集合lr，以及第r轮整定减负荷量prn，其中，r＝1,2,…,nround，nround是现有自动低频减负荷方案的总轮次数。

11、所述网内可控储能机组指现有电力系统中可用作为低频减负荷控制资源的储能机组。

12、所述当前时刻各轮次实际可控减负荷量prshed的计算方法为：根据获取的第r轮包含的减负荷支路集合lr，计算当前时刻各轮次实际可控减负荷量其中，为第r轮第k个减负荷支路的实际可控减负荷量，为第r轮减负荷支路总数。

13、所述减负荷欠控量

14、所述可控储能机组的运行状态s包括充电或放电状态。

15、所述实时有功功率是指充电或放电的功率，其中，j＝1,2,…,nstor，nstor是可控储能机组总台数。

16、所述等效可控减负荷量由下式计算：

17、

18、所述将处于充电状态的储能机组，依序纳入各轮次减负荷控制序列的具体方法为：将可控储能机组按照等效可控减负荷量降序排列，逐一纳入低频减负荷第r轮储能机组控制集合直至满足下式后停止纳入：

19、

20、其中，为第r轮剩余可控储能机组的数量，第1轮时第2轮起需将从剩余可控储能机组中去除；类似地，逐轮次地将剩余可控储能机组按序逐一纳入低频减负荷第r轮次控制集合

21、一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置系统，用以实现上述考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法。

22、有益效果：本发明通过离线获取现有自动低频减负荷配置方案，在线监测自动低频减负荷各轮次动作信息计算各轮次欠控量，根据储能机组状态、功率信息实时刷新配置储能自动低频减负荷控制方案；解决了现有高比例新能源接入电网后，传统自动低频减负荷策略出现的欠控问题。

技术特征：

1.一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述现有自动低频减负荷方案包括自动低频减负荷第r轮包含的减负荷支路集合lr，以及第r轮整定减负荷量其中，r＝1,2,...,nround，nround是现有自动低频减负荷方案的总轮次数。

3.根据权利要求2所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述网内可控储能机组指现有电力系统中可用作为低频减负荷控制资源的储能机组。

4.根据权利要求2所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述当前时刻各轮次实际可控减负荷量prshed的计算方法为：根据获取的第r轮包含的减负荷支路集合lr，计算当前时刻各轮次实际可控减负荷量其中，为第r轮第k个减负荷支路的实际可控减负荷量，为第r轮减负荷支路总数。

5.根据权利要求4所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述减负荷欠控量

6.根据权利要求1所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述可控储能机组的运行状态s包括充电或放电状态。

7.根据权利要求5所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述实时有功功率是指充电或放电的功率，其中，j＝1,2,...,nstor，nstor是可控储能机组总台数。

8.根据权利要求7所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述等效可控减负荷量由下式计算：

9.根据权利要求8所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法，其特征在于，所述将处于充电状态的储能机组，依序纳入各轮次减负荷控制序列的具体方法为：将可控储能机组按照等效可控减负荷量降序排列，逐一纳入低频减负荷第r轮储能机组控制集合直至满足下式后停止纳入：

10.一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置系统，其特征在于，该系统用以实现权利要求1～9任一项所述的一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法。

技术总结
本发明公开了一种考虑充电态储能的自动低频减负荷配置方法及系统，包括：获取现有自动低频减负荷方案、网内可控储能机组信息；监测现有低频减负荷方案中第r轮包含的减负荷支路的实时有功功率，计算当前时刻各轮次实际可控减负荷量；计算当前时刻各轮次的减负荷欠控量；监测可控储能机组的运行状态和实时有功功率；计算各储能机组的等效可控减负荷量；根据各轮次减负荷欠控量与各储能机组的等效可控减负荷量，将处于充电状态的储能机组依序纳入各轮次减负荷控制序列；间隔刷新时间到达之前，若触发低频减负荷控制，则按上述所设控制序列执行储能机组减负荷控制。本发明解决了现有高比例新能源接入电网后，传统自动低频减负荷策略出现的欠控问题。

技术研发人员：吕睿,常海军,张琳娟,刘福锁,伏增辉,李威,李兆伟,黄慧,郜建良,秦军伟,杜晓勇,李文峰,卢丹,张丽华,陈婧华
受保护的技术使用者：国电南瑞南京控制系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27