(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211332457.3 (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区北农路2号 申请人 国网新疆电力有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 李瑶　王程　毕天姝　周专　 王新刚　张锋　张艳　付高善　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 李全旺 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/24(2006.01)H02J 3/48(2006.01) (54)发明名称 一种新能源场站高置信度多时间尺度有功 优化调控方法 (57)摘要 本发明公开了属于新能源场站电网支撑领 域的一种新能源场站高置信度多时间尺度有功 优化调控方法， 包括： 将机组划分为风电机组单 元、 光伏发电单元、 储能单元； 获取发电机组的关 键调频参数； 获取低通滤波器平滑时间常数； 构 建多机系统频率响应模型和储能平滑风光波动 模型； 对模型进行离散化处理， 构建动态频率安 全约束和动态功率平滑度约束； 构建考虑预测误 差的风电出力模型和新能源场站高置信度多时 间尺度有功优化调控模型， 并使用模 型求解结果 作为有功优化调控方式。 本发明考虑系统动态频 率响应特性和风光动态波动程度对场站优化运 行的影响， 实现新能源场站秒级调频 ‑分钟级功 率平滑‑小时级调峰 的高置信度多时间尺度有功 支撑功能的协调优化。 权利要求书6页 说明书15页 附图3页 CN 115549211 A 2022.12.30 CN 115549211 A 1.一种新能源场站高置信度多时间尺度有功优化调控方法,其特征在于,包括如下步 骤： 根据风光储联合发电系统内的机组类型， 将机组划分为风电机组单元、 光伏发电单元 以及储能单元,其中风电机组单元和光伏发电单元通过并网发电实现清洁能源的转化利 用， 储能单 元负责电能的存 储与释放； 获取发电机组的关键调频参数， 其中所述关键调频参数包括风电机组单元、 光伏发电 单元、 储能单元、 同步发电机组的系统总惯量、 调差系数、 再热时间常数、 高压涡轮功率分 数、 阻尼系数和抚动功率； 获取新能源场站内用于平滑风光分钟级功率波动的一阶低通电力滤波器的平滑时间 常数； 基于频率摇摆方程， 构建多机系统频率响应模型； 以及构建基于低通滤波原理的储能 平滑风光波动模型； 通过欧拉法和前向差分法对所述多机系统频率响应模型和储能平滑风光波动模型进 行离散化处理， 分别得到系统频率与机组机械功率的时域差分方程组， 和风光实时波动功 率与储能补偿功 率的时域差 分方程组， 以实现构建动态频率安全约束和 动态功率平滑度约 束； 考虑风光预测功率的预测误差及置信度， 构建考虑预测误差的风电出力模型和新能源 场站高置信度多时间尺度有功优化调控模型， 对所述有功优化调控模型进行求解， 其求解 结果作为有功优化调控方式。 2.根据权利要求1所述一种新能源场站高置信度多时间尺度有功优化调控方法， 其特 征在于， 所述多机系统频率响应模型的定义 为： 式中， df为系统频率偏差， f0为额定频率， s为拉谱拉斯算子， 分别为同步机组i权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115549211 A 2经限幅环节前后的有功调整量， 分别为同步机组i的额定功率和调速器限幅值， 分别为储能单元i经限幅环节前后的有功调整量， 为储能单元i的出力限幅 值， 分别为风电单元i经限幅环节 前后的有功调整量， 为风电单元i的出力限 幅值， 分别为光伏单元i经限幅环节前后的有功调整量， 为光伏发电单元i的 出力限幅值， Ki、 TR,i、 FH,i、 Tt,i、 Tr,i分别为同步机组i的调差系数、 再热时间常数、 高压涡轮 功率分数、 发电机时间常数以及调速器时间常数， dPg,i为同步机组i输出的机械功率， Ts,i为 储能单元i的时间常数， Tw,i为风电单元i的时间常数， Tv,i为光伏单元i的时间常数， Rs为储 能单元的下垂系数， Rw为风电单元的下垂系数， Rv为光伏单元的下垂系数， 其中， TR,i>>Tt,i, TR,i>>Tr,i， 忽略Tt,i、 Tr,i对系统频率响应过程的影响。 3.根据权利要求1所述一种新能源场站高置信度多时间尺度有功优化调控方法， 其特 征在于， 所述储能平 滑风光波动模型的定义 为： 式中， dPref为风电平滑后的参考功率调整量， dPw为风功率平滑前变化量， Tsmooth为一阶 低通电力滤波器的平滑时间常数， dP ′B、 dPB分别为储能经过限幅环节前后的功率调整量， 分别为限幅环 节的功率上 下限值， dPcomb为风储联合出力的功率调整量。 4.根据权利要求1所述一种新能源场站高置信度多时间尺度有功优化调控方法， 其特 征在于， 所述系统频率与机组机 械功率的时域差分方程组为： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115549211 A 3