为解决电网发生极端事故工况下其调频容量需求与调频容量机会成本矛盾大的问题,通过分析电网一、二次调频过程耦合特点,给出储能辅助电网调频的方法,在此基础上,结合钛酸锂电池的充/放电倍率特性以及不同倍率下作用时间的等效折算方法,形成考虑钛酸锂电池倍率特性的调频用容量配置流程。最后,以电网发生紧急(极端)事故(发电机突然跳闸或负荷突然增加)工况为算例进行验证,结果表明,相同扰动工况下,考虑倍率特性后,钛酸锂电池所需配置的容量显著降低。仿真结果验证了所提方法的有效性及具有高倍率特性的钛酸锂电池的优势。 1电网全调频与高倍率钛酸锂电池1.1电网全调频过程电力系统调频包括一次调频、二次调频作用[8]，其中：一次调频对频率变化反应迅速，是通过系统固有的负荷频率特性以及发电机组功频特性，来阻止系统频率的偏离，达到稳定电网频率的目的；二次调频(AGC调频)响应速度较慢，是调度机构根据区域控制偏差(ACE)计算调频功率，控制机组改变其调差特性曲线的位置，从而实现频率的无差调节。以增负荷或机组跳闸等发生较大功率缺额工况为例进行分析，电网全调频过程中，一、二次调频过程相互耦合。图1为阶跃扰动下电网全调频过程频率变化示意图。锂电池容量配置-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机倒角机由图1知，t0时刻电网出现阶跃扰动，有功功图1电力系统全调频过程n率供需不平衡，频率出现急剧下跌；t1时刻，电网频率偏差超出一次调频死区频率限值fd，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name一次调频开始动作，对频率变化迅速作出反应，频率下跌得到一定缓解。t2时刻，当电网有功功率供需达到平衡时，达到最小频率值fm，此时，电网频率开始出现回升，频率偏差开始减小，并在某个偏差值（准稳态频率frs）维持稳定；直到t3时刻，AGC调频机组接收到调频指令，二次调频开始动作，此时，一、二次调频协同作用，电网频率偏差进一步减小；直至t4时刻，一次调频退出，电网频率在二次调频作用下继续回升。在二次调频备用容量充裕的前提下，电网频率在t5时刻恢复至额定频率fN，达到稳态频率值[9-11]，实现电网频率的无差调节。1.2调频评价指标应当指出，调频效果的评价指标通常与负荷扰动特点有关，本文采用时域指标[12]来定量评价储能电池参与电网调频的效果。针对阶跃负荷扰动，采用扰动后的最大频率偏?电网最大机组额定容量100MW为基准容量，以额定频率50Hz为基准频率，对各参数进行标幺化（下文未标单位参数均为标幺值）。设置储能电池调节参数Kb=15，考虑到储能电池充/放电特性类似[18]，仅以放电过程为例进行说明。3.1全调频仿真验证为验证储能电池参与电网全调频过程的正确性，基于跃负荷扰动下电网快速调频评价指标，对储能协助传统机组参与调频进行仿真，并与单独传统机组参与调频过程进行对比。电网频率偏差标幺值Δf的变化曲线及调频机组（储能电池、传统机组）的有功出力标幺值ΔP变化状况分别如图4、5所示，调频效果如表1所示。由图4、5知，储能参与电网的全调频过程与单独传统机组进行调频及图1所示调频过程基本相同，验证了其参与电网调频的正确性，且储能协助传统机组参与调频与传统机组单独进行电网调频相比，能有效降低最大频率偏差值，并减小频率下跌的速率，表1具体指标值也验证了这点。3.2面向电网调频的容量配置分析为验证考虑倍率特性进行容量配置的优势，对电网日常随机扰动（以下简称“工况1”）与日常随机扰动背景下出现阶跃扰动时（以下简称“工况2”）的调频容量需求进行对比分析。表1有功功率阶跃扰动锂电池容量配置-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港钢管滚圆机滚弧机倒角机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name