1.一种风电场限功率运行状态下电网旋转备用优化配置方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)根据电力系统现有旋转备用确定电网增加的风电场限功率深度;
(2)根据所述风电场限功率深度确定电网二次调频的调频速度指标及二次调频旋转备用容量指标;
(3)根据调频速度指标以及旋转备用容量指标,以电网经济性优化为目标,考虑同步发电机出力相关约束以及电网功率平衡约束,建立限功率下电网旋转备用优化模型;
(4)根据限功率下电网旋转备用优化模型配置风电机组的调频速度及旋转备用容量大小,实现风电机组在电网的优化配置。
2.根据权利要求1所述的风电场限功率运行状态下电网旋转备用优化配置方法,其特征在于,所述步骤(2)中的确定电网二次调频的调频速度指标及二次调频旋转备用容量指标,其具体过程分别为:确定电网二次调频的调频速度指标:
电网二次调频速度指标vsys为:
式中,Tri为第i个同步发电机的调频速度,λ为风电场的限功率深度,Popt为风电场捕获的最大风能,T为二次调频时间;Pwind,cap为在满足调频速度指标的前提下接入电网的最大风电装机容量,μwindPwind,cap为分钟级风功率波动的期望值,σwindPwind,cap为分钟级风功率波动的标准差;
确定电网二次调频旋转备用容量指标:
电网二次调频旋转备用容量大小指标为:
式中,PeL为负荷波动量,kgrid为已知的电网调频系数,Δf为扰动经过一次调频后恰好满足的频率偏差限额, μwind,k,σwind,k为分别为第k个风电场的风功率波动系数、单位功率的期望和标准差,kgridΔf为一次调频能产生的最大功率不平衡, 为风功率最大向下波动量,NW为风电场数量,Pk,opt为第k个风电场的最大出力。
3.根据权利要求1所述的风电场限功率运行状态下电网旋转备用优化配置方法,其特征在于,所述步骤(3)其具体过程为:电网经济性优化目标:
式中,a、b、c分别为同步发电机报价曲线系数;α为同步发电机旋转备用费用;γk为风电场限功率惩罚系数;PUGi为同步发电机旋转备用容量,NG为同步发电机数量,NW为风电场数量,PRWk为第k个风电场的减载量;
同步发电机出力相关约束为:
式中,RGi为第i台同步发电机的上调速度,Tr为调频时间;PGi,t为t时刻同步发电机运行基点;Pmax、Pmin分别为同步发电机最大及最小出力限制。
电网二次调频旋转备用容量约束为:
式中,SRD为电网二级旋转备用容量指标。
电网二次调频速度约束为:
式中,vGi为第i个同步发电机上调速度,vsys为电网二次调频速度指标。
电网功率平衡约束为:
式中,PWk,t为风电场出力基点,PL,t为负荷预计值。