本发明涉及电网控制，尤其涉及一种虚拟电厂频率响应聚合等值方法、装置及存储介质。
背景技术：
1、在建设新型电力系统的过程中，由于风电、储能、直流等逆变器接口电源装机容量和发电量的快速增长，电力系统频率安全问题日渐凸显。虚拟电厂（virtualpowerplant，vpp）是分布式资源的聚合体，其作用相当于一个整体的电厂。vpp技术可对各类灵活资源进行聚合以整体性地参与电网调控，辅助大电网进行紧急频率控制。由于虚拟电厂聚合了海量异构的灵活资源，且各资源参与调频的控制方式及响应特性不同，目前的虚拟电厂模型无法准确反映与评估虚拟电厂的频率响应能力，并且由于详细的虚拟电厂模型复杂高阶且控制参数众多，其无法同时保证模型的计算精度与效率。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本发明提供了一种虚拟电厂频率响应聚合等值方法、装置及存储介质，能够协同虚拟电厂中的各种灵活资源，得到更准确的等值模型参数，能够在保证模型计算精度的同时提升计算效率。
2、本发明实施例提供了一种虚拟电厂频率响应聚合等值方法，包括：
3、对虚拟电厂中每一资源的频率响应特性进行建模，构建虚拟电厂频率响应模型；
4、采用通用传递函数对所述虚拟电厂频率响应模型的反馈控制支路进行聚合等值，得到初始的等值模型；
5、根据所述虚拟电厂频率响应模型与所述等值模型的频率最低点与准稳态频率，计算得到频率最低点差值与准稳态频率差值；
6、基于所述等值模型的参数，以所述频率最低点差值最小与所述准稳态频率差值最小为目标构建目标优化函数以及对应的约束条件，并采用逐步线性规划算法进行求解，得到优化后的参数，从而得到优化的虚拟电厂频率响应的等值模型。
7、作为上述方案的改进，所述资源包括分布式风机、储能电站、电动汽车集群、中型汽轮发电机组、小型汽轮发电机组以及柔性负荷。
8、作为上述方案的改进，所述通用传递函数的公式为：
9、；
10、其中，为拉普拉斯算子，为第个分母多项式的系数，为第个分子多项式的系数，为分母的最高阶数，为分子的最高阶数。
11、作为上述方案的改进，所述约束条件包括：频率最低点差值约束、准稳态频率差值约束以及模型参数限值约束。
12、作为上述方案的改进，在构建所述频率最低点差值约束以及所述准稳态频率差值约束时，所述方法还包括：
13、基于轨迹灵敏度方法，将非线性的所述频率最低点差值约束与所述准稳态频率差值约束线性化。
14、作为上述方案的改进，所述基于轨迹灵敏度方法，将非线性的所述频率最低点差值约束与所述准稳态频率差值约束线性化，具体包括：
15、采用数值摄动法，对所述等值模型的参数施加摄动值，得到变换后的参数以及对应的等值模型；
16、根据所述摄动值以及参数变换前后的所述等值模型对应的所述频率最低点，计算得到频率最低点灵敏度系数；
17、根据所述等值模型的参数、所述频率最低点灵敏度系数以及所述频率最低点差值，构建线性化的所述频率最低点差值约束；
18、根据所述摄动值以及参数变换前后的所述等值模型对应的所述准稳态频率，计算得到准稳态频率灵敏度系数；
19、根据所述等值模型的参数、所述准稳态频率灵敏度系数以及所述准稳态频率差值，构建线性化的所述准稳态频率差值约束。
20、作为上述方案的改进，所述频率最低点灵敏度系数以及所述准稳态频率灵敏度系数的公式为：
21、；
22、；
23、其中，为模型参数的摄动值，为模型参数的摄动值，和为模型参数的频率最低点灵敏度系数，和为模型参数的准稳态频率灵敏度系数，为参数变换前所述等值模型的频率最低点，为参数变换后所述等值模型的频率最低点，为参数变换前所述等值模型的准稳态频率，为参数变换后所述等值模型的准稳态频率。
24、作为上述方案的改进，所述目标优化函数以及对应的约束条件，具体包括：
25、；
26、其中，为目标函数，表示第个预想故障场景，为预想故障场景总数，与分别为所述虚拟电厂频率响应模型的频率最低点与准稳态频率，与分别为所述等值模型的频率最低点与准稳态频率，模型参数为所述等值模型中第个分母多项式的初始系数，模型参数为所述等值模型中第个分子多项式的初始系数，与分别为所述等值模型中分母与分子的参数数量，与分别为所述等值模型在初始参数设置下的频率最低点与准稳态频率，与分别为模型参数与的变化量，与分别为模型参数的下限与上限，与分别为模型参数的下限与上限。
27、本发明实施例还提供了一种虚拟电厂频率响应聚合等值装置，包括：
28、模型构建模块，用于对虚拟电厂中每一资源的频率响应特性进行建模，构建虚拟电厂频率响应模型；
29、模型等值模块，用于采用通用传递函数对所述虚拟电厂频率响应模型的反馈控制支路进行聚合等值，得到初始的等值模型；
30、频率计算模块，用于根据所述虚拟电厂频率响应模型与所述等值模型的频率最低点与准稳态频率，计算得到频率最低点差值与准稳态频率差值；
31、等值模型优化模块，用于基于所述等值模型的参数，以所述频率最低点差值最小与所述准稳态频率差值最小为目标构建目标优化函数以及对应的约束条件，并采用逐步线性规划算法进行求解，得到优化后的参数，从而得到优化的虚拟电厂频率响应的等值模型。
32、本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一项所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法。
33、相对于现有技术，本发明实施例提供的一种虚拟电厂频率响应聚合等值方法、装置及存储介质的有益效果在于：通过建立详细的虚拟电厂频率响应模型，并对其反馈控制支路进行聚合等值，再对等值模型的参数进行优化，实现了协同多种灵活资源的虚拟电厂频率响应聚合等值，能够在保证模型准确性的同时提高模型计算效率；通过采用通用传递函数对反馈控制支路进行聚合等值，有效提升了等值模型的计算效率；通过构建以频率最低点差值最小以及准稳态频率差值最小为目标构建目标优化函数，并采用逐步线性规划算法进行求解得到优化参数，能够得到更准确的等值模型；通过基于轨迹灵敏度方法将频率最低点差值约束以及准稳态频率差值约束线性化，建立了模型参数与最低频率点与准稳态频率之间的耦合关系，解决了由电力系统频率动态复杂且非线性导致的虚拟电厂参数估计难求解的问题，进一步保证了等值模型的准确性。本发明实施例能够准确反映包含多种灵活资源的虚拟电厂的频率响应，能够快速适应不同工况下的模型参数，计算效率高，并可集成于后续紧急频率控制优化决策。
1.一种虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，所述资源包括分布式风机、储能电站、电动汽车集群、中型汽轮发电机组、小型汽轮发电机组以及柔性负荷。
3.如权利要求1所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，所述通用传递函数的公式为：
4.如权利要求1所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，所述约束条件包括：频率最低点差值约束、准稳态频率差值约束以及模型参数限值约束。
5.如权利要求4所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，在构建所述频率最低点差值约束以及所述准稳态频率差值约束时，所述方法还包括：
6.如权利要求5所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，所述基于轨迹灵敏度方法，将非线性的所述频率最低点差值约束与所述准稳态频率差值约束线性化，具体包括：
7.如权利要求6所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，所述频率最低点灵敏度系数以及所述准稳态频率灵敏度系数的公式为：
8.如权利要求7所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法，其特征在于，所述目标优化函数以及对应的约束条件，具体包括：
9.一种虚拟电厂频率响应聚合等值装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至8中任意一项所述的虚拟电厂频率响应聚合等值方法。
