独立储能电站参与一次调频市场的调节贡献评估方法与流程

本发明涉及电力市场，尤其涉及独立储能电站参与一次调频市场的调节贡献评估方法。

背景技术：

1、目前，随着可再生能源机组装机容量不断增长、需求侧用电量攀升和负荷峰谷差的增加，电力系统频率稳定问题日渐突出，传统机组难以满足现有的调频需求。储能系统因其响应快速、跟踪精确的特点，在调频市场上具有相当可观的应用前景。

2、为落实碳达峰、碳中和目标，构建以新能源为主体的新型电力系统，深化辅助服务市场建设，保障电力系统的安全、稳定、优质运行，山西省率先开展一次调频市场，允许独立储能电站作为市场主体参与管理，其余地区发展一次调频服务也将成为必然趋势。在此背景下，对独立储能系统参与一次调频市场的调节贡献情况极为关心，但目前市场上仍缺少系统的一次调频市场调节贡献评估方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述问题，提出一种独立储能电站参与一次调频市场的调节贡献评估方法，为独立储能电站的建设提供依据，为其参与一次调频市场提供支撑。

2、本发明的技术方案是：

3、本发明提供一种独立储能电站参与一次调频市场的调节贡献评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

4、s1、获取独立储能电站参与一次调频的调差率和调频死区，获取电力系统允许的频率偏差，计算独立储能电站参与一次调频的调频容量；

5、s2、获取电力系统任一天的频率数据；

6、s3、计算一次调频容量的调节性能系数、等效动作次数、动作功率以及调节深度；

7、s4、计算独立储能电站参与一次调频市场的调节贡献即调频容量。

8、本发明中s1具体包括以下步骤：

9、s11、获取独立储能电站参与一次调频辅助服务的调差率；

10、s12、获取独立储能电站参与一次调频辅助服务的调频死区；

11、s13、获取电力系统允许的频率偏差；

12、s14、计算独立储能电站的单位调节功率kg，即电力系统频率每变化1hz，独立储能电站的出力变化量：

13、

14、其中：δ％为调差率；pgn为储能电站额定功率；fn为电力系统额定功率，为50hz；

15、s15、计算独立储能电站参与一次调频的调频容量capreg：

16、

17、其中：δf为电力系统允许的频率偏差。

18、本发明中s3具体包括以下步骤：

19、s31、计算一次调频容量的调节性能系数；

20、s32、计算一次调频容量第j次参与一次调频的等效动作次数，j表示一天内参与一次调频的次数编号；

21、当电力系统的频率数据超出调频死区，独立储能电站开始进行一次调频有功响应，至系统频率进入调频死区内，该过程的动作持续时间记为t，则时间t内等效动作次数num的计算方法为：

22、当t＜30s时，等效动作次数num计为1；

23、当t≥30s时，在t时间内，以每30s为一个周期计为一次等效动作次数，依次向后取，当向后选取最后不足30s的，计为t时间内最后一次等效动作次数；

24、s33、设定独立储能响应一次调频死区的阈值β，采用下述公式计算一次调频容量第j次参与一次调频的动作功率：

25、

26、其中，δps.max表示一次调频动作功率，指每一次调频响应中的实际最大出力调整量；p0表示频率数据超出调频死区时刻独立储能电站有功值，ps(t)表示一次调频响应期间独立储能电站的有功值，f(t)为电力系统t时刻的频率数据；

27、s34、计算一次调频容量第j次参与一次调频的调节深度：

28、dj＝num×δps.max                           (10)

29、其中，dj为一次调频容量第j次参与一次调频的调节深度。

30、本发明中，s31具体包括以下步骤：

31、s311、计算一次调频容量第j次参与一次调频的响应时间系数

32、

33、其中：为一次调频容量第j次参与一次调频的响应时间系数，反应自检测到频率超出调节死区开始，到负荷开始变化所需要的时间变化情况；为一次调频量第j次参与一次调频的响应时间；tn,hx表示系统要求的标准响应时间，暂定为1s；

34、如果则取0.1；

35、s312、计算一次调频容量第j次参与一次调频的响应速率系数：

36、

37、其中，为一次调频容量第j次参与一次调频的响应速率系数，反应的是自系统频率超出一次调频死区后负荷开始变化起，至有功功率达到调频目标值的速率的变化情况；vn表示标准响应速率，即储能电站在每次调节时理论上均应在10秒钟内按调节要求达到的出力水平；vj表示调频容量第j次参与一次调频过程中的实际响应速率，单位mw/s；

38、如果则取0.1；

39、s313、计算一次调频容量第j次参与一次调频的响应精度系数：

40、

41、其中，为一次调频容量第j次参与一次调频的响应精度系数，反应的是一次调频进入目标死区稳定后，实际出力和理论出力的差值变化情况；pj表示调一次调频容量第j次参与一次调频过程中进入目标死区稳定后的实际出力；pe表示表示一次调频容量第j次参与一次调频时依据频率偏差计算出的理论出力，单位mw；

42、如果则取0.1；

43、s314、计算一次调频容量第j次参与一次调频的调节性能参数：

44、

45、其中，kj为一次调频容量第j次参与一次调频的调节性能系数。

46、s315、计算一次调频容量日调节性能参数：

47、

48、其中，d表示天，kd为调频资源日调节性能；n为当日调节次数。

49、本发明的s33中，β为0.03hz。

50、本发明中，s33中动作功率或者采用下述公式：

51、

52、其中，δ％为独立储能电站参与一次调频要求的调差率，δfmax表示一次调频过程中出现的最大的系统频率偏差，负号表示储能系统出力和电力系统频率变化相反；pgn为储能电站额定功率；

53、本发明中，s4包括以下步骤：

54、s41、计算一次调频容量第j次参与一次调频的调节贡献：

55、rj＝kj×dj                         (11)

56、其中，rj为一次调频容量第j次参与一次调频的调节贡献；。

57、s42、计算一次调频容量全天的调频调节贡献：

58、

59、其中，rd为一次调频容量全天的调节贡献；n为当日调节次数；

60、s43、计算一次调频容量全年调频调节贡献：

61、

62、其中，r为一次调频容量全年的调节贡献，m为当年独立储能电站参与一次调频市场的天数。

63、本发明的有益效果：

64、本发明的评估方法即调节容量获取方法以电力系统频率数据为基础，获取独立储能电站参与一次调频市场的调节贡献，为独立储能电站的建设提供依据，能够为其参与一次调频市场工作提供有效支撑。

65、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。