發(fā)布時間：2021-09-25 12:30

　　風電等可再生能源大規(guī)模并網,其間歇性和波動性的出力特性會給電網帶來機組調頻容量不充足、調頻效果不理想等調頻問題。為此,文中提出一種大規(guī)模儲能參與電網調頻的雙層控制策略。首先,基于復頻域分析提出區(qū)域調節(jié)需求信號分配模式和區(qū)域控制誤差信號分配模式的切換時機判據。然后,全面考慮不同調頻電源的技術特征,提出大規(guī)模電池儲能和火電機組協調響應系統(tǒng)自動發(fā)電控制指令的雙層控制策略,在上層基于電源調頻成本函數實現多約束條件下的功率經濟分配,在下層基于模型預測控制實現頻率分布式優(yōu)化控制。最后,通過仿真驗證了文中所提策略的經濟性和有效性。 

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

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

基于ACE和ARR分配模式的電網頻率響應模型

當調頻責任分配模塊確定了火電機組和BESS的出力后，ACE(s）和ARR(s）的時域響應曲線如圖2所示�？梢钥吹紸RR信號的生成相較于ACE信號多了一個積分環(huán)節(jié)，負荷發(fā)生擾動時，ARR(s）的幅值一開始會由于積分環(huán)節(jié)的緩沖作用而小于ACE(s），若是前期采用基于ARR信號分配模式，則調頻電源承擔的調頻責任變小，系統(tǒng)無法及時跟蹤負荷擾動。隨著調頻電源的運行，頻率偏差減小，ACE(s）的幅值會逐漸小于經過積分環(huán)節(jié)后的ARR(s），因此中后期采用基于ARR信號分配模式才能縮短系統(tǒng)頻率恢復時間。為了不讓調頻信號幅值在模式切換前后相差過大而導致調頻電源出力和系統(tǒng)頻率出現大的波動，本文采用ACE(s）和ARR(s）時域響應曲線的相交點作為調頻信號分配模式的切換時機判據。當調頻過程開始時，首先，采用基于ACE信號分配的模式；然后，按第2章的策略確定各調頻電源二次調頻的出力，將調頻電源的出力代入式（6）所描述的調頻信號切換時機判據中，實時檢測ST的過零時刻。若ST小于零則繼續(xù)基于ACE信號分配，否則轉換為基于ARR信號分配模式。

在MATLAB/Simulink平臺中建立如圖1所示的系統(tǒng)頻率響應模型，調頻信號分配模式可進行切換。模型中再熱式火電機組的額定功率為750 MW，機組調頻備用容量為-60～60 MW，機組爬坡率為22.5 MW/min，機組功率偏移成本系數為3。3個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功率成本系數分別為1,0.7,0.5,SOC偏移成本系數分別為0.05,0.035,0.2。模型以100 MW為基準值進行標幺化。MPC中采樣周期為0.1 s，控制時域為2，預測時域為15，輸出加權矩陣為[1,0.7,0.7,0.7,0.7]，控制加權矩陣為[0.1,0.1,0.1,0.1]。其余參數見附錄A表A1。3.2 調頻信號分配模式結果分析


本文編號：3409745