考虑风电爬坡限幅及频率安全约束的高比例风电电力系统多层级优化调度 被引量：1

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作者 王佳旭 苗世洪 +3 位作者 王廷涛 姚福星 谭昊宇 陈池瑶 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第1期135-146,共12页

近年来,具有强不确定性、弱支撑能力的风电机组大规模并网,对新型电力系统的频率安全及稳定运行造成了严重冲击。为保障高比例风电电力系统安全、优质、经济运行,提出了一种考虑风电爬坡限幅与频率安全约束的电力系统多层级优化调度策... 近年来,具有强不确定性、弱支撑能力的风电机组大规模并网,对新型电力系统的频率安全及稳定运行造成了严重冲击。为保障高比例风电电力系统安全、优质、经济运行,提出了一种考虑风电爬坡限幅与频率安全约束的电力系统多层级优化调度策略。首先,考虑风电预测误差与风电场并网要求,对相邻调度时段风电爬坡进行几何描述与特征分析。其次,提出日前-日内-实时多阶段风电场站-电力系统级联合调度架构,进一步建立考虑风电爬坡限幅约束的场站级优化调度模型与计及频率安全约束的系统级优化调度模型。最后,基于改进IEEE 39节点系统开展算例分析,验证了所提策略的有效性。 展开更多

关键词 风电爬坡限幅约束 频率安全约束 优化调度 储能电站 高比例风电 调频

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火电机组一次调频简化模型改进与电力系统频率安全约束解析计算

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作者 黄怡涵 王小海 +3 位作者 张红光 陈磊 郝玲 杨志国 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第15期36-47,共12页

随着新型电力系统中新能源和电力电子设备占比的提高,频率安全问题成为影响系统安全稳定运行的瓶颈之一。为了满足电网侧对大规模电力系统频率响应特性解析分析的需求,首先对现有解析法所用火电机组一次调频简化模型进行改进,建立了综... 随着新型电力系统中新能源和电力电子设备占比的提高,频率安全问题成为影响系统安全稳定运行的瓶颈之一。为了满足电网侧对大规模电力系统频率响应特性解析分析的需求,首先对现有解析法所用火电机组一次调频简化模型进行改进,建立了综合考虑负荷反馈控制特性、阀位限幅特性及主汽压力稳态值影响的火电机组一次调频二阶简化模型。然后,为准确反映机组在不同运行工况下真实的调频特性,基于机组实时测量的稳态运行数据,提出了一次调频简化模型参数的在线确定方法。最后,为了实现系统频率安全约束的解析计算,对平均系统频率模型进行开环处理。将机组一次调频简化模型应用于平均系统频率开环模型中,提出了系统频率安全约束的解析计算方法。仿真结果表明,所提简化模型及频率安全解析分析方法能够对系统频率安全特性进行有效评估,且具有较高的求解精度。 展开更多

关键词 系统频率响应 一次调频 火电机组 频率安全约束

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基于频率安全约束与临界惯量计算的分时段限制风电出力方法 被引量：20

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作者 李世春 田冰杰 +3 位作者 李惠子 罗颖 黄森焰 徐松林 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期60-71,共12页

高比例风电接入导致系统等效惯量降低,增加了电网引发频率失稳的可能性。为保障日内频率安全稳定运行,同时避免大面积切除风电的不合理操作,提出了基于频率安全约束与临界惯量计算的分时段限制风电出力方法。通过引入频率最低点和最大... 高比例风电接入导致系统等效惯量降低,增加了电网引发频率失稳的可能性。为保障日内频率安全稳定运行,同时避免大面积切除风电的不合理操作,提出了基于频率安全约束与临界惯量计算的分时段限制风电出力方法。通过引入频率最低点和最大频率变化率约束指标,并考虑日内运行方式变化,分时段求解电网临界惯量及对应的最大风电并网容量。结合电网实际惯量判定小于临界惯量的时段,对这些时段依据最大风电并网容量确定风电切除量,从而在日内各时段消除频率安全隐患。最后通过算例系统证明:所提方法能准确筛查电网日内存在频率安全风险的时段,求解的风功率分时段切除量可有效消除频率安全隐患。 展开更多

关键词 高比例风电 频率安全约束 临界惯量 最大风电并网容量 风电切除量

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基于频率安全约束-惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法 被引量：2

4

作者 李世春 柴俊杰 +3 位作者 周沁 薛臻瑶 申骜 邓蕊 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期41-48,58,共9页

大规模风电并网导致电网惯量不断削弱、系统频率特性恶化,风电场应根据产生的惯量削弱情况承担维持电网频率安全的义务。首先,根据电网频率约束指标求解维持频率安全的临界惯量,并结合实际惯量求解电网惯量补偿目标。然后,通过计算各风... 大规模风电并网导致电网惯量不断削弱、系统频率特性恶化,风电场应根据产生的惯量削弱情况承担维持电网频率安全的义务。首先,根据电网频率约束指标求解维持频率安全的临界惯量,并结合实际惯量求解电网惯量补偿目标。然后,通过计算各风电场对电网惯量的削弱量,按照削弱量比例分配各风电场、风机的虚拟惯量补偿目标;再根据惯量补偿目标和风速动态设置惯性控制增益,使风机、风电场响应惯量补偿目标,能够保障电网惯量安全。最后,在IEEE 39节点算例系统中验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 大规模风电 频率安全约束 惯量削弱 临界惯量 虚拟惯量补偿目标

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考虑频率安全约束及风电综合惯性控制的电力系统机组组合 被引量：22

5

作者 毛颖群 张建平 +3 位作者 程浩忠 柳璐 张程铭 陆建忠 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期61-70,共10页

随着风电渗透率上升,电力系统惯性响应和一次调频能力下降,频率安全问题凸显,有必要在机组日前发电计划安排中考虑频率安全约束。依据电力系统频率安全要求,提出了考虑频率跌落最低值的频率安全约束构造方法。同时引入风电综合惯性控制... 随着风电渗透率上升,电力系统惯性响应和一次调频能力下降,频率安全问题凸显,有必要在机组日前发电计划安排中考虑频率安全约束。依据电力系统频率安全要求,提出了考虑频率跌落最低值的频率安全约束构造方法。同时引入风电综合惯性控制使风电机组参与一次调频,在此基础上建立了考虑频率安全约束及风电综合惯性控制的机组组合模型。运用M语言动态控制多机频率响应模型进行Simulink仿真,并将其嵌入到改进粒子群优化算法中迭代求解。含风电的IEEE39节点系统算例结果表明,所提模型和方法能有效提升系统频率响应能力,保证系统安全运行。 展开更多

关键词 频率安全约束 机组组合 风电综合惯性控制 改进粒子群优化算法

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考虑频率安全约束的西北电网新能源开发及直流外送规模评估方法 被引量：29

6

作者 贺海磊 张彦涛 +5 位作者 孙骁强 郭强 苏丽宁 汪莹 王蒙 黄镔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期4753-4762,共10页

新能源的快速发展,给系统带来调峰困难、抗扰动能力下降等问题。为了支撑新能源合理规划建议,亟需评估电网能承载的新能源上限。该文结合西北电网能源结构和网架特点,梳理新能源开发和直流外送规模研究的思路框架;推导考虑频率安全约束... 新能源的快速发展,给系统带来调峰困难、抗扰动能力下降等问题。为了支撑新能源合理规划建议,亟需评估电网能承载的新能源上限。该文结合西北电网能源结构和网架特点,梳理新能源开发和直流外送规模研究的思路框架;推导考虑频率安全约束的高比例新能源系统指标,包括一次调频容量与稳态频率偏差、频率响应特性与暂态频率偏差和直流送出规模与系统惯量指标;建立基于生产模拟结果的频率安全仿真算法。结合"十四五"规划边界条件,研究提出西北电网新能源开发及直流外送建议规模,验证了该文所提方法的有效性和工程实用性。 展开更多

关键词 新能源规模 频率安全约束 频率安全仿真 惯量 时序生产模拟

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考虑频率约束的新能源电网极限渗透率估计方法 被引量：4

7

作者 郑博文 杨朋威 +3 位作者 姜传霏 刘兴 胡益 雷霞 《广东电力》 北大核心 2024年第10期66-74,共9页

大规模新能源的并网导致系统惯量下降以及一次调频能力不足,面对功率扰动下的系统频率问题逐渐凸显,为合理规划未来新能源接入比例,亟需计算在频率约束条件下的新能源渗透率极限。根据风力发电机组所处风速区间的不同,在传统单机频率响... 大规模新能源的并网导致系统惯量下降以及一次调频能力不足,面对功率扰动下的系统频率问题逐渐凸显,为合理规划未来新能源接入比例,亟需计算在频率约束条件下的新能源渗透率极限。根据风力发电机组所处风速区间的不同,在传统单机频率响应模型的基础上,基于小信号分析法推导低、中、高风速区间内风力机频率变化与附加功率的传递函数关系,建立一种多风速区间影响的含高渗透新能源接入的频率响应模型,并由此模型提出在频率约束条件下的新能源并网极限渗透率计算方法。在修改的IEEE 14节点系统仿真结果中验证所提评估方法的准确性及控制参数对频率响应的影响。 展开更多

关键词 风电 频率响应 频率安全约束 频率响应模型 极限渗透率

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考虑需求侧快速响应资源的数据驱动频率约束经济调度 被引量：8

8

作者 姚宇 叶承晋 +3 位作者 朱超 丁一 徐奕乐 王蕾 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期34-45,共12页

随着可再生能源渗透率的逐步提高,电力系统惯性水平下降,系统频率安全稳定面临挑战,迫切需要配置需求侧快速响应资源参与系统频率调节服务。针对此问题,分析了变频空调、储能和电动汽车提供电力系统调频备用的可行性,建立考虑上述需求... 随着可再生能源渗透率的逐步提高,电力系统惯性水平下降,系统频率安全稳定面临挑战,迫切需要配置需求侧快速响应资源参与系统频率调节服务。针对此问题,分析了变频空调、储能和电动汽车提供电力系统调频备用的可行性,建立考虑上述需求侧快速响应资源的频率安全约束联合经济调度模型,以进行源荷双侧调频备用的统一优化。然后,引入基于高维模型表达的数据驱动方法将调频备用与最大频率偏移量之间的高阶非线性、隐式关系转换为低阶、显式表达式,从而实现频率安全约束经济调度模型的简化和求解。最后,结合IEEE 30节点系统验证了所提调度模型和方法的有效性,以及所提的数据驱动频率安全约束可确保系统在不平衡功率下的异常频率在约束范围内,且需求侧快速响应资源对于提升系统频率韧性具有重要正向作用。 展开更多

关键词 需求侧快速响应资源 频率动态模型 频率安全约束联合经济调度 调频备用 高维模型表达

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台风天气计及停机概率的电能、惯性与一次调频联合出清模型

9

作者 朱兰 张学涵 +2 位作者 李振坤 仇念航 余文昶 《现代电力》 北大核心 2025年第3期562-570,I0011-I0016,共15页

台风天气下,电力系统发生停机故障与新能源机组大规模脱网的概率增大,频率安全问题凸显。电力市场通过在现货市场出清模型中增加频率安全约束来维持系统稳定,传统的频率安全约束是基于设定固定的扰动功率推导获取,不能兼顾系统的安全性... 台风天气下,电力系统发生停机故障与新能源机组大规模脱网的概率增大,频率安全问题凸显。电力市场通过在现货市场出清模型中增加频率安全约束来维持系统稳定,传统的频率安全约束是基于设定固定的扰动功率推导获取,不能兼顾系统的安全性与经济性。为此,推导计及停机概率的频率安全约束,提出计及停机概率的电能、惯性与一次调频联合出清模型,并将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型进行求解,最后基于算例验证模型的有效性,讨论台风天气下不同方案对资源出清结果的影响。算例结果表明,计及停机概率的电能、惯性和一次调频出清模型可以在满足系统频率安全要求的基础上降低系统成本。 展开更多

关键词 台风天气 惯性 一次调频 停机概率 频率安全约束 混合整数二阶锥规划

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计及紧急可中断负荷的电能、惯性与一次调频联合出清模型

10

作者 朱兰 张学涵 +2 位作者 唐陇军 仇念航 田英杰 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期16-27,I0001-I0004,共16页

新能源机组占比不断增加导致电力系统频率安全问题凸显,为了避免系统遭遇大扰动后发生严重事故,需要采购惯性和一次调频辅助服务并将紧急可中断负荷等快速响应资源集成到系统中.为此,梳理国内外惯性辅助服务市场,推导计及紧急可中断负... 新能源机组占比不断增加导致电力系统频率安全问题凸显,为了避免系统遭遇大扰动后发生严重事故,需要采购惯性和一次调频辅助服务并将紧急可中断负荷等快速响应资源集成到系统中.为此,梳理国内外惯性辅助服务市场,推导计及紧急可中断负荷资源的频率安全约束,提出一种计及紧急可中断负荷参与的电能、惯性和一次调频辅助服务联合出清模型,并将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型进行优化求解.基于算例验证了模型的有效性,讨论了频率安全约束对系统出清结果的影响. 展开更多

关键词 惯性 一次调频 紧急可中断负荷 辅助服务市场 频率安全约束 混合整数二阶锥规划

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计及同步机惯性与储能虚拟惯性价值的电能、惯性及一次调频联合优化出清模型 被引量：4

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作者 朱兰 董凯旋 +2 位作者 唐陇军 李振坤 余家乐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期7543-7554,I0005,共13页

高比例新能源发电并网将导致电力系统同步机惯性和频率响应资源减少,大扰动下电力系统频率安全问题凸显。目前,现货市场缺乏机制来激励惯性资源供应,而同步机惯性和储能虚拟惯性本身具有一定价值,因此可以考虑将他们纳入现货市场进行出... 高比例新能源发电并网将导致电力系统同步机惯性和频率响应资源减少,大扰动下电力系统频率安全问题凸显。目前,现货市场缺乏机制来激励惯性资源供应,而同步机惯性和储能虚拟惯性本身具有一定价值,因此可以考虑将他们纳入现货市场进行出清,以有效地维持系统频率稳定。为此,该文首先探讨同步发电机和储能提供惯性与一次调频的区别,并基于储能虚拟惯性延时推导两阶段响应过程的频率安全约束;其次,提出计及同步机惯性“块状”特性与储能能量预留系数的电能、惯性及一次调频日前出清模型,获取同步机惯性和虚拟惯性价值;最后,基于算例验证所提模型的有效性,并讨论不同参数设置对于出清结果的影响。 展开更多

关键词 同步机惯性 虚拟惯性 频率安全约束 惯性辅助服务市场 储能

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