预防暂态低频减载的储能容量配置多目标动态优化方法

刘庆楷，刘明波，陆文甜

(华南理工大学电力学院，广州市 510640)

0 引 言

电网频率是衡量电力系统中有功功率与负荷平衡的重要指标。如果大型电力系统由于发电损失而导致有功功率不足，将会使得系统频率下降。频率的下降首先由同步发电机的旋转惯性阻止，然后同步发电机调速器动作，阻止系统频率的进一步下降，这2个事件一般在事故发生后的几十秒内完成。当系统遭遇大扰动如直流闭锁或大机组脱机时，电网频率快速跌落，当其达到系统频率的限制值时，电网的低频减载将会启动，自动切除部分负荷，以保证系统稳定运行。实际上，在某些故障下，系统有足够的能力使稳态频率恢复到低频减载的触发频率值之上，然而由于暂态过程中系统频率的快速跌落，仍会导致暂态低频减载的触发[1]。如果能在系统受到大扰动时，快速向电网注入一定的有功功率，就能避免暂态低频减载事件的发生，这对于增强电力系统的可靠性、减少切负荷导致的经济损失而言，具有重要意义。储能由于具有充放灵活，响应速度快的特点[2-6]，可以快速响应系统频率变化，被认为是预防电网暂态低频减载的重要手段之一。

近年来，针对储能参与电网快速调频的研究已经取得了不少成果。文献[7]将储能等值成虚拟同步发电机，结合小信号线性化的系统模型，优化整个线性系统的H2范数以获得最优的储能虚拟惯性控制参数。文献[8]提出了一种基于线性二次型调节器的储能自适应控制方法，通过线性二次型调节器技术，确定最优的状态反馈增益，并根据系统的实时频率反馈调节储能参数，以满足系统的调频需求。……