CN114498679B 计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法及系统 （国网福建省电力有限公司经济技术研究院）

计及调频速率与容量的电力系统储能需求本发明涉及一种计及调频速率与容量的电通过多维度电网运行约束进行电网安全运行校2S1、收集目标电力系统的历史负荷数据及包括风电示新能源出力时序曲线；利用VMD方法对净负荷时序曲线进行多时间尺度分解得到不同时reg表示系统调频容量需求，Ra和R分别为负荷波动和新能源波动导致的调频采用VMD方法将净负荷时序曲线分解得到不同时间尺度的波动分量，包含高频(Pload-Pre)1中高频(Pload-Pre)1的时间尺度<3min、中高频(Pload-Pre)2的时间尺度3min～15min、中频对于由负荷波动和新能源波动导致的调频容量需求计算方式为：对于负荷预测偏差和新能源预测偏差导致的调频容量需求，假设负32.根据权利要求1所述的计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法，其特征3.根据权利要求1所述的计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法，其特征在于，采用VMD方法将净负荷时序曲线分解得到高频(Pload-Pre)1需通过下式计算调频速率reg代表一个时段内系统最大的调频速率4.根据权利要求1所述的计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法，其特征要性参考对应电网运行约束类型的优先级顺序，得到各指标的权重系数分别为[0.3062,5.根据权利要求1所述的计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法，其特征根据步骤S2计算得到的电力系统调频容量需求，同时考虑系统旋转备用规机组t时刻的启停标志，代表某区域电网抽水蓄能机组i的在t时刻提供的调频容4得到目标电力系统调频容量及调频速率缺额的量化6.根据权利要求1所述的计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法，其特征7.一种计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化系统，执行如权利要求1-6任一读取和预处理模块，用于读取目标电力系统的历史负荷数据及包括风调频容量、调频速率需求测算模块，用于根据读取和5消除瓶颈方案制定和相对经济性对比模块，6[0002]能源电力低碳可持续发展的目标将推动风电、光伏等新能源发电装机快速增加，[0004]本发明的目的在于提供一种计及调频速率与容量的电力系统储能需求量化方法Pre表示新能源出力时序曲线；利用VMD方法对净负荷时序曲线进行多时间尺度分解得到不7[0013]采用VMD方法将净负荷时序曲线分解得到不同时间尺度的波动分量，包含高频)3和低频(Pload-Pre)4四种时间尺度的波动分线的中高频波动分量(Pload-Pre)2，计算该波动分量在每个15分钟时段内的最大波动幅值，并取所有15分钟时段波动幅值的最大值，作为负荷波动和新能源波动导致的调频容量需[0017]对于负荷预测偏差和新能源预测偏差导致的调频容量需求，假设负荷预测误差、风电、光伏的新能源相比负荷可预测性低，风电、光伏预测偏差分布可表示为N(0,o;)和N(0,o;:,)的正态分布，考虑到风电和光伏预测偏差之间存在互补特[0024]在本发明一实施例中，采用VMD方法将净负荷时序曲线分解得到高频(Pload-Pre)18变量，包括最大功率输出最小技术出力AAe、功率上爬坡限制λRU、功率下爬λRD、频率上调限制λRegU、频率下调限制的上限为常规机组i的最小技术出力：9模态分解方法和蒙特卡洛模拟方法得到系统调频容量和调频[0057]图1为本发明计及调频速率与容量约束的电力系统储能需求量化分析方法的流程[0058]图2为本发明计及调频速率与容量约束的电力系统储能需求量化分析系统的结构[0059]图3是本发明应用例中通过VMD方法得到的某省级电网某典型日净负荷曲线分解[0062]图6是本发明应用例中该省级电网2030年考虑新能源装机容量增长情景下运行瓶Pre表示新能源出力时序曲线；利用VMD方法对净负荷时序曲线进行多时间尺度分解得到不[0070]本发明的一个较佳实施例中，图1为本发明优选实施方式的计及调频速率与容量洛模拟得到系统在满足调频考核性能指标对应概率水平的调频[0076]采用VMD方法将净负荷曲线分解得到不同时间尺度的波动分量，包含高频(Pload-线的中高频波动分量(Pload-Pre)2，计算该波动分量在每个15分钟时段内的最大波动幅值，并取所有15分钟时段波动幅值的最大值，作为负荷波动和新能源波动导致的调频容量需[0080]对于负荷预测偏差和新能源预测偏差导致的调频容量需求，假设负荷预测误差、指标为例)对应概率水平要求(例如90％)的调频容量需求。其中负荷预测偏差ΔPload可表分布可表示为N(0,o;)和N(0,o;:)的正态分布，考虑到风电和光伏预测偏差之间存在互补根据式(6)计算调频速率需求，统计一个时段内(如变量，包括最大功率输出2A、最小技术出力功率上爬坡限制λRU、功率下爬坡限制λRD、频率上调限制λRegU、频率下调限制指标相对重要性参考对应电网运行约束类型的优先级顺序，各指标的权重系数分别为的上限为常规机组i的最小技术出力。[0115]图2为本发明计及调频速率与容量约束的电力系统储能需求量化分析系统，所述分模态分解方法和蒙特卡洛模拟方法得到系统调[0118]电网安全运行校核模块203，用于通过多维度运行约束条件判断电网是否存在运[0119]消除瓶颈方案制定和相对经济性对比模块204，用于根据识别的电网运行瓶颈结[0133]图4反映了该省级电网某典型日调频容量需求计算结果，包含向上调频容量和向[0135]图6反映了该省级电网2030年考虑新能源装机容量增长情景下运行瓶颈识别结下调频容量不足和调频速率不足瓶颈场景。根据表1可知抽水蓄能在消除功率下调不足瓶