储能的一次调频性能分配的方法及一次调频性能分配主站与流程

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种储能的一次调频性能分配的方法及一次调频性能分配主站。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、电网要求各新能源场站(风电场、光伏电站)场站端单独设置一台一次调频装置，用以实时监测场站有功及频率的变化情况并及时下发有功调节指令指导场站参与调频实现电网安全稳定运行。

3、然而当下新能源场站的进行调频的方案存在以下问题：(1)新能源场站调频设备的指令执行过程复杂，信息涉及设备多，遥信、遥控的数据量大；(2)新能源场站利用自身的风电机组/光伏逆变器实现调频性能时，其误差/偏差大，精度低。由于外界自然的风光条件及其不稳定，风机、光伏在进行有功调整时实现调频的过程中有功偏差很难维持较小；(3)新能源场站若要实现电网频率下扰、有功功率上调的过程，需要让新能源场站一直留有有功备用，这样的话会产生严重的弃光、弃风、弃电，造成新能源消纳水平下降，导致能源浪费；(4)老旧的新能源场站是调频性能升级改造困难，部分老旧场站甚至不支持或者难以实现一次调频性能的升级改造的。

4、当下储能参与调频的情况：(1)储能在实际应用过程中因规模限制、成本要求、需求特性的差异在不同地区，配置情况差异大，有的新能源场站配置的储能容量大，有的新能源场站配置的储能容量小，造成储能经常存在“不够用”或者“用不完”的矛盾现象；(2)储能参与一次调频具有先天的优势，储能通过执行上级遥控指令通过充放电，即可实现一次调频有功变化，响应速度快，调节精度高，执行指令准确。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种储能的一次调频性能分配的方法及一次调频性能分配主站，在众多新能源场站不具备一次调频性能的情况下，本发明通过设计的一个储能的一次调频性能分配主站，实现整体的一次调频的功能。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种储能的一次调频性能分配的方法。

4、一种储能的一次调频性能分配的方法，包括：

5、计算新能源场站的调频需求有功调整量，将所有新能源场站的调频需求有功调整量进行加和，得到储能一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量；

6、判断储能电站并网点的频率大于设定频率，且一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量小于储能电站可提供的调频可充电功率总量；或，判断储能电站并网点的频率小于等于设定频率，且一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量小于储能电站可提供的调频可放电功率总量；

7、具备调节能力的储能电站按照余量的方式为新能源场站进行平均分配，或具备调节能力的储能电站按照预先设定调频的优先级为新能源场站安排储能进行分配。

8、进一步地，所述计算新能源场站的调频需求有功调整量包括：计算风电场的调频需求有功调整量和计算光伏电站的调频需求有功调整量。

9、更进一步地，所述风电场的调频需求有功调整量采用以下公式计算：

10、

11、式中，pws一般取风电场的额定功率，或者取风电场的实时运行功率；pw、fdw、σw％分别为参与一次调频性能分配的某风电场的调频需求有功调整量、某风电场的一次调频死区要求定值、风电场一次调频调差率要求定值。

12、更进一步地，所述光伏电站的调频需求有功调整量采用以下公式计算：

13、

14、式中，pps一般取光伏电站的额定功率，或者取光伏电站的实时运行功率；pp、fdp、σp％分别为参与一次调频性能分配的某光伏电站的调频需求有功调整量、某光伏电站的一次调频死区要求定值、某光伏电站一次调频调差率要求定值。

15、进一步地，判断储能电站并网点的频率大于设定频率，且一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量小于储能电站可提供的调频可充电功率总量时，具备调节能力的储能电站按照预先设定调频的优先级为新能源场站安排储能进行分配的过程包括：

16、预先设置各参与一次调频分配的储能电站的优先级，则j个参与一次调频性能分配的储能电站按照调频的优先级分别为pecpi；

17、则当第w个储能电站实现调频需求，则其满足：

18、

19、其中，pt为一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量。

20、更进一步地，具备调节能力的储能电站按照预先设定调频的优先级为新能源场站安排储能进行分配的过程满足以下条件：

21、δpt＝z1δptec(k1)+z2δptec(k2)+...+ziδptec(ki)

22、其中，z1、z2...zi为各个储能电站的实际出力与可提供的调频可充电功率总量的占比值，△ptec(ki)表示第i个储能电站可提供的调频可充电功率总量，其中，i∈i1，l]。

23、进一步地，判断储能电站并网点的频率小于等于设定频率，且一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量小于储能电站可提供的调频可放电功率总量；具备调节能力的储能电站按照预先设定调频的优先级为新能源场站安排储能进行分配的过程包括：

24、预先设置各参与一次调频分配的储能电站的优先级，则j个参与一次调频性能分配的储能电站按照调频的优先级分别为pedpi；

25、则当第w个储能电站实现调频需求，则其满足：

26、

27、其中，pt为一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量。

28、更进一步地，具备调节能力的储能电站按照预先设定调频的优先级为新能源场站安排储能进行分配的过程满足以下条件：

29、δpt＝m1δpted(k1)+m2δpted(k2)+...+miδpted(ki)

30、其中，m1、m2...mi为各个储能电站的实际出力与可提供的调频可放电功率总量的占比值，△pted(ki)表示第i个储能电站可提供的调频可放电功率总量，其中，i∈i1，l]。

31、本发明的第二个方面提供一种储能的一次调频性能分配主站。

32、一种储能的一次调频性能分配主站，包括：

33、需求计算模块，其被配置为：计算新能源场站的调频需求有功调整量，将所有新能源场站的调频需求有功调整量进行加和，得到储能一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量；

34、判断模块，其被配置为：判断储能电站并网点的频率大于设定频率，且一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量小于储能电站可提供的调频可充电功率总量；或，判断储能电站并网点的频率小于等于设定频率，且一次调频性能分配主站总的调频需求有功调整量小于储能电站可提供的调频可放电功率总量；

35、分配模块，其被配置为：具备调节能力的储能电站按照余量的方式为新能源场站进行平均分配，或具备调节能力的储能电站按照预先设定调频的优先级为新能源场站安排储能进行分配。

36、本发明的第三个方面提供一种计算机设备。

37、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一个方面所述的储能的一次调频性能分配的方法中的步骤。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

39、本发明能够协调多个储能电站代替完成多类型、多数量的新能源场站一次调频性能响应，用以实现新型电力系统下的频率及惯量主动支撑。

40、本发明的关键在于正确采集不同场站的有效信息，通过所提出的计算方法进行关键指标的计算，最终按照所提出的储能有功及频率调节方式进行储能指令分配，最终实现某区域范围内的新能源场站整体通过储能替代的一次调频性能响应。

41、本发明提出了一种储能参与一次调频性能分配的方法，该方法通过协调新能源场站(风电场、光伏电站)、储能电站，进一步挖掘储能的灵活调节性能，充分实现新能源场站在不同情况下的一次调频性能。

42、本发明提出一种储能的一次调频性能分配主站，该主站能够统筹参与调频性能分配的新能源场站(风电场、光伏电站)、储能电站，充分与各场站通讯，合理安排储能电站的运行状态，满足所有参与调频性能分配的新能源场站(风电场、光伏电站)调频要求。

43、本发明给出一种储能的一次调频性能分配主站的主体架构，同时给出性能主站在参与调频过程中需要遥信、遥控的详细通讯点表。

44、本发明给出一种储能的一次调频性能分配主站在调频过程中，对所有参与调频性能分配的新能源场站(风电场、光伏电站)、储能电站，有功功率的计算方法及分配方式。首先分别以频率越上限以及越下限的方式，给出了储能在执行调频过程中的具体目标值；其次，给出储能电站的两种分配方式，用户可以按照需求具体设置。

45、本发明给出一种储能的一次调频性能分配主站在调频过程中，对所有参与调频性能分配的新能源场站(风电场、光伏电站)、储能电站的控制逻辑及软件设计流程。