有效
一种多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法
刘庭响、杨立滨、周万鹏、李正曦、安娜、马俊雄
国网青海省电力公司经济技术研究院
摘要
本发明涉及新能源场站技术领域,公开了一种多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,确定新能源场站内的并网设备,获取每一个并网设备对应的动态运行响应;根据动态运行行为以及动态运行行为参数对所有的并网设备进行筛选,得到待分析并网设备序列;根据相同的动态运行行为构建动态运行行为参数序列,计算动态运行行为参数序列的序列参数系数;基于序列参数系数计算新能源场站内的惯量响应特性系数;基于惯量响应特性系数选定对应的惯量响应策略,对新能源场站内的并网设备进行控制,实现新能源场站在动态工况下的惯量响应,保证惯量响应的一致性,提高新能源场站在电网中的惯量响应能力,增强电网的稳定性和安全性。
1.一种多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,包括:确定新能源场站内的并网设备,获取每一个并网设备对应的动态运行响应,其中,所述动态运行响应包括动态运行行为以及动态运行行为参数;根据所述动态运行行为以及动态运行行为参数对所有的并网设备进行筛选,基于筛选结果得到待分析并网设备序列;对所述待分析并网设备序列中的并网设备进行分析,根据相同的动态运行行为构建动态运行行为参数序列,并基于所述动态运行行为参数计算所述动态运行行为参数序列的序列参数系数,其中,所述序列参数系数包括第一序列参数系数和第二序列参数系数;基于所述动态运行行为参数序列的序列参数系数计算所述新能源场站内的惯量响应特性系数;基于所述新能源场站内的惯量响应特性系数选定对应的惯量响应策略,并根据所述惯量响应策略对所述新能源场站内的并网设备进行控制。
2.根据权利要求1所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在根据所述动态运行行为以及动态运行行为参数对所有的并网设备进行筛选,基于筛选结果得到待分析并网设备序列时,包括:对所有的并网设备进行随机的两两匹配,得到多个并网设备组合;根据所述动态运行行为以及动态运行行为参数计算并网设备组合中两个并网设备的设备关联度;提取设备关联度大于预设设备关联度的并网设备组合,生成第一合并标记;从所有生成第一合并标记的并网设备组合中提取最小设备关联度,提取小于或等于所述预设设备关联度的设备关联度,并基于所述最小设备关联度构建设备关联度集合;分别确定所述设备关联度集合中所述最小设备关联度与剩余设备关联度之间的欧氏距离;提取最大欧氏距离对应的并网设备组合,生成第二合并标记;根据所述第一合并标记和所述第二合并标记确定所述待分析并网设备序列。
3.根据权利要求2所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在根据所述动态运行行为以及动态运行行为参数计算并网设备组合中两个并网设备的设备关联度时,包括:其中,w为设备关联度,|u1(p1∩p2)|为并网设备组合中两个并网设备的动态运行行为的交集数量,|u1(p1∪p2)|为并网设备组合中两个并网设备的动态运行行为的并集数量,|u2(p1∩p2)|为并网设备组合中两个并网设备的动态运行行为参数的交集数量,|u2(p1∪p2)|为并网设备组合中两个并网设备的动态运行行为参数的并集数量,r 2 为所有并网设备组合中两个并网设备的动态运行行为数量差值的平均值,t 2 为所有并网设备组合中两个并网设备的动态运行行为数量差值的方差,a1为并网设备组合中一个并网设备的动态运行行为数量,a2为并网设备组合中另一个并网设备的动态运行行为数量。
4.根据权利要求1所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在对所述待分析并网设备序列中的并网设备进行分析,根据相同的动态运行行为构建动态运行行为参数序列,并基于所述动态运行行为参数计算所述动态运行行为参数序列的序列参数系数时,包括:将所述动态运行行为参数序列中的动态运行行为参数随机映射到数据点图中;确定所述动态运行行为参数序列中的最大动态运行行为参数和最小动态运行行为参数,将所述最大动态运行行为参数和最小动态运行行为参数在所述数据点图中进行标定,并基于数据直线进行连接;判断所述数据直线上是否存在动态运行行为参数,若是,则以存在的动态运行行为参数的位置点为圆心,以动态运行行为参数为半径,得到多个参数圆;确定每个圆心到任一个参数圆的参数距离,并提取最短参数距离和最长参数距离,作为第一计算依据;若否,则分别以所述最大动态运行行为参数和最小动态运行行为参数的位置点为圆心,以s1和s2为半径,确定最大参数圆和最小参数圆,其中,s1=d1/(d1+d2),d1为最大动态运行行为参数,d2为最小动态运行行为参数,s2=d2/(d1+d2);确定所述最大参数圆和最小参数圆之间的最长圆距离和最短圆距离,作为第二计算依据;根据所述第一计算依据或所述第二计算依据计算所述动态运行行为参数序列的序列参数系数。
5.根据权利要求4所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在根据所述第一计算依据或所述第二计算依据计算所述动态运行行为参数序列的序列参数系数时,包括:确定计算系数f, f1为最短参数距离或最短圆距离,f2为最长参数距离或最长圆距离;根据下式计算所述动态运行行为参数序列的第一序列参数系数:其中,n1为动态运行行为参数序列的第一序列参数系数;根据下式计算所述动态运行行为参数序列的第二序列参数系数:n2=1-2n1;其中,n2为动态运行行为参数序列的第二序列参数系数。
6.根据权利要求1所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在基于所述动态运行行为参数序列的序列参数系数计算所述新能源场站内的惯量响应特性系数时,包括:随机确定一个动态运行行为参数序列,并提取对应的第一提取系数和第二提取系数;随机确定另一个动态运行行为参数序列,并提取对应的第三提取系数和第四提取系数;计算所述第一提取系数和所述第三提取系数的第一提取系数差值;从所有的第一序列参数系数中提取最大第一序列参数系数中提取和最小第一序列参数系数中提取,并计算第一极序列参数系数差值;计算所述第一提取系数差值和所述第一极序列参数系数差值的第一系数差值比值;计算所述第三提取系数和所述第四提取系数的第二提取系数差值;从所有的第二序列参数系数中提取最大第二序列参数系数中提取和最小第二序列参数系数中提取,并计算第二极序列参数系数差值;计算所述第二提取系数差值和所述第二极序列参数系数差值的第二系数差值比值;计算所述第一系数差值比值和所述第二系数差值比值的乘积值,并作为待处理因子;对所有的待处理因子进行归一化处理,得到待处理因子序列,根据所述待处理因子序列计算所述新能源场站内的惯量响应特性系数。
7.根据权利要求6所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在对所有的待处理因子进行归一化处理,得到待处理因子序列,根据所述待处理因子序列计算所述新能源场站内的惯量响应特性系数时,包括:将所述待处理因子序列中的待处理因子进行随机的两两组合,得到多个待处理因子组合;根据多个待处理因子组合计算所述新能源场站内的惯量响应特性系数:其中,h为新能源场站内的惯量响应特性系数,m为待处理因子组合的数量,g1 i 为第i个待处理因子组合中的待处理因子,g2为第i个待处理因子组合中的另一个待处理因子, 为所有(g1 i -g2 i ) 2 中的最小值,((g1 i -g2 i ) 2 ) max 为所有(g1 i -g2 i ) 2 中的最大值,k 2 为所有(g1 i -g2 i ) 2 的方差。
8.根据权利要求1所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在基于所述新能源场站内的惯量响应特性系数选定对应的惯量响应策略,并根据所述惯量响应策略对所述新能源场站内的并网设备进行控制之前,还包括:根据所述惯量响应特性系数和预设惯量响应特性系数之间的关系判断是否需要对所述新能源场站内的并网设备进行控制;当所述惯量响应特性系数小于所述预设惯量响应特性系数时,则判断需要对所述新能源场站内的并网设备进行控制;当所述惯量响应特性系数大于或等于所述预设惯量响应特性系数时,则判断不需要对所述新能源场站内的并网设备进行控制。
9.根据权利要求1所述的多并网模式协调的新能源场站惯量响应特性控制方法,其特征在于,在基于所述新能源场站内的惯量响应特性系数选定对应的惯量响应策略,并根据所述惯量响应策略对所述新能源场站内的并网设备进行控制时,包括:将所述惯量响应特性系数在提前预设的惯量响应特性系数-惯量响应策略映射表中进行遍历,确定与所述惯量响应特性系数对应的惯量响应策略。



