考虑暂态调频能力的虚拟电厂预防控制方法

徐清文; 曹永吉; 张恒旭; 吴秋伟; 李常刚

doi:10.7500/AEPS20211102009

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考虑暂态调频能力的虚拟电厂预防控制方法

规模化灵活资源虚拟电厂 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑暂态调频能力的虚拟电厂预防控制方法
- Preventative Control Method for Virtual Power Plant Considering Transient Frequency Regulation Capability
- 电力系统自动化 2022年46卷第18期页码：83-89
- 作者机构：
  
  1.电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学),山东省济南市 250061
  2.丹麦科技大学电气工程系电力与能源中心,灵比 2800,丹麦
  3.清华大学深圳国际研究生院清华-伯克利深圳学院,广东省深圳市 518055
- 作者简介：
  
  徐清文(1991—)，男，博士研究生，主要研究方向：虚拟电厂规划与控制。E-mail：xuqingwen_kevin@163.com
  曹永吉(1992—)，男，通信作者，博士，主要研究方向：电力系统频率稳定分析与控制、可再生能源并网及储能技术应用。E-mail：caoyong@dtu.dk
  张恒旭(1975—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制、电力系统监测和电力系统数值仿真。E-mail：zhanghx@sdu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52177096);山东省自然科学基金资助项目(ZR2021QE133)
- DOI：10.7500/AEPS20211102009
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-11-02，
  
  修回日期：2022-02-09，
  
  网络出版日期：2022-06-14，
  
  纸质出版日期：2022-09-25
- 稿件说明：
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徐清文,曹永吉,张恒旭等.考虑暂态调频能力的虚拟电厂预防控制方法[J].电力系统自动化,2022,46(18):83-89.

XU Qingwen,CAO Yongji,ZHANG Hengxu,et al.Preventative Control Method for Virtual Power Plant Considering Transient Frequency Regulation Capability[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(18):83-89.
徐清文,曹永吉,张恒旭等.考虑暂态调频能力的虚拟电厂预防控制方法[J].电力系统自动化,2022,46(18):83-89. DOI： 10.7500/AEPS20211102009.

XU Qingwen,CAO Yongji,ZHANG Hengxu,et al.Preventative Control Method for Virtual Power Plant Considering Transient Frequency Regulation Capability[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(18):83-89. DOI： 10.7500/AEPS20211102009.

摘要

针对大功率缺额场景下虚拟电厂（VPP）为电网提供有功功率支撑能力充裕性的问题，提出一种考虑暂态调频能力的预防控制方法。首先，计及VPP有功功率响应对电网频率动态的影响，构建扩展系统频率响应模型；其次，基于最小二乘法、Levenberg-Marquardt算法和阻尼牛顿法，利用扩展系统频率响应模型提取VPP控制参数与频率动态间的耦合关系，并综合瞬时功率和累积能量来量化评估VPP暂态调频能力；然后，由预想事故集合估计满足电网频率安全性要求的临界暂态调频能力，以调整VPP控制参数及功率、能量备用；最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性。

Abstract

Aiming at the problem of the sufficiency of the active power support capacity provided by the virtual power plant (VPP) for the power grid in the scenario with large power shortage

a preventative control method considering transient frequency regulation capability (TFRC) is proposed. First

an extended system frequency response (ESFR) model is established incorporating the influence of active power response of VPP on power grid frequency dynamics. Then

based on the least-square method

the Levenberg-Marquardt algorithm

and the damped Newton-type method

the ESFR model is used to extract the coupling relationship between the VPP control parameters and frequency dynamics. From the perspective of instantaneous power and accumulative energy

the TFRC of a VPP is evaluated quantitatively. Additionally

according to the predefined contingency set

the critical TFRC that meets the requirement for power grid frequency security is estimated to adjust the control parameters

power and energy reserves of VPPs. Finally

a case study is carried out to validate the effectiveness of the proposed method.

关键词

Keywords

references

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