本技术涉及电力系统调频调度，尤其涉及一种分布式能源辅助电网调频的优化方法及装置。
背景技术：
1、目前，在电力系统向低碳、环保、可持续发展方向迈进的背景下，能源系统需要减少化石燃料的使用，分布式能源(distributed energy resource，简称der)将承担更广泛的辅助服务。例如，无功功率支持、电压控制、频率控制和运行储备。对于调节和维持输电系统频率，主要方法是利用同步发电机提供的惯性响应、一次频率响应和自动发电控制。频率响应是针对频率偏差(事件发生后大约2至30秒的时间范围)而采取的稳定频率的措施，主要来自于发电机调速器响应、负载响应(电机)和其他基于本地(设备级)控制提供即时响应的设备。惯性响应则是大型同步发电机的一个特性，它包含大型同步旋转质量，其作用是克服电力系统(通常是电网)电力供需之间的即时失衡(时间范围约为事故发生后最多2秒)。因此，更好的设计der模型，以确保能够协助传统发电机克服电力系统(通常是电网)电力供需之间的即时失衡，成为亟需解决的关键问题。
2、现有技术主要是借助研发人员在模型简化和基于优化设计方面开展研究工作，大多采用数值方法，通过涉及不同复杂度的矩阵操作，实现对电力系统模型的简化。例如，采用选择性模态分析技术来开发反应原始模型结构的降阶模型，或者采用平均模型参数作为降阶模型的良好代理，用于设置减载继电器来应对低频事件，然而，目前用于设计混合der发电机系统频率响应的系统理论方法还有限，der的快速且临时整合，对于电网频率稳定带来了一定的挑战。主要表现为，在进行调节时，der无法满足频率在时域上的超调和稳态频率调节规范，不能及时且合理的参与到惯性和一次频率响应中，对电网系统的调节能力较低。
技术实现思路
1、本技术提供了一种分布式能源辅助电网调频的优化方法及装置，以实现将分布式能源无缝集成到大容量电力系统中，与大容量电力系统中的传统发电机一起协同运行，使得分布式能源与传统发电机能以最佳的方式参与到惯性和一次频率响应中去，满足频率在时域上的超频和稳态调节规范，降低了经济成本，为输电网提供更高的调频能力。
2、第一方面，本技术提供了一种分布式能源辅助电网调频的优化方法，包括：
3、依据预设的电网系统模型进行聚合简化处理，得到二阶简化模型；
4、获取所述二阶简化模型对应的传递函数；
5、基于所述传递函数进行稳态调节处理，得到调节参数信息，所述调节参数包含惯性常数和阻尼常数，所述调节参数满足频率调节规范；
6、通过分布式能源模型，按照预设的效益比例，结合所述调节参数，对所述电网系统模型进行优化调频，得到优化调频结果，所述优化调频结果包含惯性调节结果和一次频率调节结果。
7、可选的，所述依据预设的电网系统模型进行简化聚合，得到二阶简化模型，包括：
8、根据预设电网系统模型，确定目标输电网的发电机参数，所述目标输电网包含至少两个同步发电机，所述发电机参数包含同步发电机的时间参数和功率参数；
9、基于所述发电机参数进行动态建模，得到三阶动态模型；
10、基于所述三阶动态模型进行扩展，得到状态空间方程；
11、依据所述状态空间方程进行模型聚合简化，得到所述二阶简化模型。
12、可选的，基于所述发电机参数进行动态建模，得到三阶动态模型，包括：
13、根据构建三阶动态模型；
14、其中，θg为发电机的电角度，ωg为发电机的角频率，为发电机的涡轮机机械功率，表示同步发电机惯性系数，表示同步发电机阻尼系数，表示负荷下垂系数的相反数，τg表示发电机时间常数，表示发电机参考输出功率值，表示发电机实际输出功率值，表示发电机对应的节点注入功率，表示发电机对应的节点所有连接支路的支路功率之和。
15、可选的，所述基于所述三阶动态模型进行扩展，得到状态空间方程，包括：
16、通过建立状态空间方程，
17、其中，
18、定义δω:＝ωg-ωs＝ωd-ωs，d∈d，d为连接到频率响应分布式电源的母线集合，meff为有效惯性常数，dnet为净阻尼常数，deff为有效阻尼常数，pload为净负载扰动；
19、可选的，所述依据所述状态空间方程进行模型聚合简化，得到所述二阶简化模型，包括：根据将所述状态空间方程简化为二阶简化模型，其中，系统矩阵τred为二阶简化模型中聚合的调节器时间常数，τred>0。
20、可选的，所述基于所述传递函数进行稳态调节处理，得到调节参数信息，包括：
21、基于所述传递函数进行参数计算，得到频率调节规范，所述频率调节规范包含频率调节值；
22、基于所述传递函数，按照所述频率调节规范进行参数计算，得到所述阻尼常数；
23、根据所述二阶简化模型确定超调量；
24、基于所述超调量计算所述惯性常数。
25、可选的，所述基于所述传递函数进行参数计算，得到频率调节规范，包括：
26、根据计算调节频率rp/ω，其中，δωss是系统达到扰动后平衡状态的稳态频率偏移；
27、所述基于所述传递函数，按照所述频率调节规范进行参数计算，得到所述阻尼常数，包括：根据计算从净负载扰动pload到频率偏差δω的s域传递函数，s域为pload(s)＝δpload/s，根据计算有效阻尼常数deff，其中，δpload表示t＝0时负载进行阶跃变化。
28、可选的，所述根据所述二阶简化模型确定超调量，包括：
29、当tnadir>0时，系统频率达到最低点时频率变化量为δωnadir，根据计算超调量ωpeak；
30、其中，
31、可选的，所述分布式能源模型包含至少一个分布式能源，所述通过分布式能源模型，按照预设的效益比例，结合所述调节参数，对所述电网系统模型进行调频，包括：
32、基于预设的效益比例，确定对所述电网系统模型进行调节的分布式能源；
33、所述分布式能源基于所述调节参数，对所述电网系统模型进行调频。
34、可选的，所述得到二阶简化模型之前，还包括：
35、根据和构建分布式能源模型；
36、其中，d∈d，θd表示分布式能源的电角度、ωd表示分布式能源的角频率、ωs表示分布式能源同步角频率，下垂系数dd,d决定了母线d处分布式能源的频率响应，合成惯性常数md,d决定了惯性响应，母线d处分布式能源的额定实际功率输出用pd表示，表示节点上所有连接支路的支路功率之和。
37、第二方面，本技术提供了一种分布式能源辅助电网调频的优化装置，包括：
38、聚合简化处理模块，用于依据预设的电网系统模型进行聚合简化处理，得到二阶简化模型；
39、获取模块，用于获取所述二阶简化模型对应的传递函数；
40、稳态调节处理模块，用于基于所述传递函数进行稳态调节处理，得到调节参数信息，所述调节参数包含惯性常数和阻尼常数，所述调节参数满足频率调节规范；
41、调频模块，用于通过分布式能源模型，按照预设的效益比例，结合所述调节参数，对所述电网系统模型进行优化调频，得到优化调频结果，所述优化调频结果包含惯性调节结果和一次频率调节结果。
42、综上，本技术实施例依据预设的电网系统模型进行聚合简化处理，得到二阶简化模型，获取二阶简化模型对应的传递函数，基于传递函数进行稳态调节处理，得到调节参数信息，调节参数满足频率调节规范，进而通过分布式能源模型，按照预设的效益比例，结合调节参数，对电网系统模型进行调频，从而实现了将分布式能源无缝集成到大容量电力系统中，与大容量电力系统中的传统发电机一起协同运行，有效的将分布式能源与传统发电机结合到一起，以最佳的方式参与到惯性和一次频率响应中去，满足频率在时域上的超频和稳态调节规范，并且通过控制分布式能源的输出比例，降低了经济成本，为输电网提供更高的调频能力，解决现有技术中分布式电源由于无法及时且合理参与到惯性和一次频率响应中，而导致的对电网系统的调节能力较低的问题。
1.一种分布式能源辅助电网调频的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据预设的电网系统模型进行简化聚合，得到二阶简化模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述发电机参数进行动态建模，得到三阶动态模型，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述三阶动态模型进行扩展，得到状态空间方程，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述传递函数进行稳态调节处理，得到调节参数信息，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述传递函数进行参数计算，得到频率调节规范，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述二阶简化模型确定超调量，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式能源模型包含至少一个分布式能源，所述通过分布式能源模型，按照预设的效益比例，结合所述调节参数，对所述电网系统模型进行调频，包括：
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述得到二阶简化模型之前，还包括：
10.一种分布式能源辅助电网调频的优化装置，其特征在于，包括：
