一种基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法与流程

本发明涉及电力系统调频，尤其涉及一种基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法。

背景技术：

1、近年来，我国电力市场发展不断深化，电力市场服务成为重要的一环，随着我国南方区域电力市场辅助调频服务的运行，南方区域电力市场进入一个新的阶段，辅助调频服务成为一种主要的手段。

2、综合调频性能指标作为计算收益时的重要一环，应该重点考虑如何提升综合调频性能指标k值，而通过k值计算公式可知提升k值能通过三个环节的优化k值，使之提高，三个环节中，调节速率指标占了比重最大的一环，由此，在保证良好的响应时间指标k2和调节精度指标k3时，重点对调节速率指标k1的优化可取得理想的k值。

3、然而，即使在调频服务中增加储能作为辅助手段，也会出现综合调频性能指标不够理想的问题。因此，对k值的优化问题急需考虑，面对优化k值的问题需要深究调频指令的过程，详解指标被统计的具体计算时段。

4、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法，以解决目前调频辅助服务即使加入储能补偿也得不到理想k值的问题，可以有效提高综合调频性能指标，从而提高经济效益。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、一种基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法，所述综合调频性能指标k用于衡量发电单元响应agc控制指令的综合性能表现，计算公式为：

4、k＝0.25×(2×k1+k2+k3)；

5、式中，k1为调节速率指标，指发电单元响应agc调频指令的速率；k2为响应时间指标，指发电单元响应agc调频指令的时间延迟；k3为调节精度指标，指发电单元机组响应agc调频指令的精准度；

6、不同时间周期内发电单元综合调频性能指标k的算术平均值，即对应统计周期内的综合调频性能指标k；

7、所述方法通过区分大指令和小指令以及分别对大指令和小指令进行不同的分时段调频策略，包括以下步骤：

8、步骤s1、根据系统下发的目标agc调频指令p4计算δp的数值，δp为目标agc指令p4与机组的初始功率p1的差值，用公式表示为：δp＝|p4-p1|；

9、步骤s2、根据δp的数值，系统区分此次响应是为大指令还是为小指令，依据是：当δp≥δpset时，为大指令；当δp<δpset时，为小指令；区分指令结束后，对指令进行相应的分时段调频策略：

10、对大指令和小指令均采用分时段的调频策略，将一次指令分为响应初期、爬坡期和稳定期，当发电单元接收到系统下发的agc调频指令后，储能介入，机组-储能联合出力，通过响应初期后进入爬坡期，爬坡期按照一次函数进行联合出力，出力达到目标指令的死区后进入精度计算，之后储能退出。

11、进一步地，所述基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法中，在步骤s2中，分时段调频策略，在响应初期计算响应时间指标k2，在爬坡期计算调节速率指标k1，在稳定期计算调节精度指标k3，对应指标的相应统计时刻：

12、若满足|pg(t1)-pg(t0)|≥pti，且t1-t0>4s，则有：

13、

14、式中，t0为调节速率计算时段的起始时刻，即为发电单元出力与起始时刻出力之差首次大于起始计算设定门槛值的时刻，t1为调节速率计算时段的终止时刻，pg(t0)为调节速率计算时段的起始时刻发电单元的出力值，pg(t1)为调节速率计算时段的终止时刻发电单元的出力值；

15、起始出力响应超过5mw门槛值的时刻为起始计算时刻，达到本次调节指令70％的时刻为终止计算时刻，起始计算时刻与终止计算时刻之差大于l秒时，南方电网指标计算系统对调节速率k1进行统计，其中，关于调节速率指标k1的计算公式为：

16、

17、式中，vi为实际调节速率，skj为发电单元开机总额定容量，vsv为调频资源分布区内发电单元平均标准调节速率；

18、响应动作时刻tsch g到调节指令下发时刻tstart之差求实际响应时间，用公式表示为：

19、tdel＝tsch g-tstart；

20、则，响应时间指标k2的计算公式为：

21、

22、调节精度计算时长taccu从发电单元进入目标出力死区时刻开始计算，最多累计40秒，并且发电单元进入目标出力死区持续时长大于20s，调节精度指标k3的计算公式为：

23、

24、式中，paccu为实际调节误差，其中pjd为进入目标死区时刻tacut到计算结束时刻(tacut+taccu)之间的发电单元实际出力，pdes为agc指令，采集时间间隔为1秒。

25、进一步地，所述基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法中，起始计算设定门槛值为5mw。

26、进一步地，所述基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法中，l秒为4秒。

27、进一步地，所述基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法中，在步骤s2中，对小指令进行的相应分时段调频策略为：

28、储能立即出力±2mw，保持4秒；当本次调节指令≤5mw时以±0.5mw/s的速度跟踪补偿至agc指令目标值；当本次调节指令＞5mw时以±0.5mw/s的速度联合出力至5mw，然后储能以±0.3mw/s的速度响应到本地调节指令的70％，之后以±0.5mw/s的速度补偿至agc目标值；

29、判断是否联合功率进入死区持续50s；

30、若是，则储能退出，储能出力为0；

31、判断soc状态；当soc大于65％，则放电，放电功率不超过agc指令目标死区上限；当soc小于45％，则充电，充电功率不超过agc指令目标死区下限。

32、进一步地，所述基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法中，在步骤s2中，对大指令进行的相应分时段调频策略为：

33、储能立即出力±2mw，保持4秒，然后跟踪补偿机组出力达到2mw，储能退出，等待机组爬坡，当机组功率与agc指令差值小于本次调节指令的70％时储能介入；当联合出力<5mw时以±0.5mw/s的速度联合出力至5mw，然后储能以±0.5mw/s的速度响应到本地调节指令的70％，之后以±0.5mw/s的速度补偿至agc目标值；当联合出力≥5mw时，储能以±0.5mw/s的速度响应到本地调节指令的70％，然后以±0.5mw/s的速度补偿至agc目标值；

34、判断是否联合功率进入死区持续50s；

35、若是，则储能退出，储能出力为0；

36、判断soc状态；当soc大于65％，则放电，放电功率不超过agc指令目标死区上限；当soc小于45％，则充电，充电功率不超过agc指令目标死区下限。

37、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

38、本发明提供的一种基于南方区域调频的综合调频性能指标优化方法，采用以agc调频指令与机组初始功率之差的数值大小区分大指令和小指令，区分大小指令后再进行分时段的调频策略，通过储能系统介入出力，舍弃小指令情况下不良好的调节速率指标k1，提高大指令情况下的调节速率指标k1，使得响应agc指令过程更加合理，进而达到优化综合调频性能指标k值的目的，可以取得的经济效益更加可观，为储能调频市场提供更优质的储能辅助调频服务和创造更大的价值。

39、本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。