[發明專利]計及虛擬同步發電機接入的電網安全穩定協調控制方法

有效

• 申請號: 201710109651.8
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106786565B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 侯玉強;李威;李碧君;劉福鎖;王玉;朱玲;郄朝輝
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;G06F17/50
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 劉豐

1.計及虛擬同步發電機接入的電網安全穩定協調控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1針對預想故障集中各故障進行離線仿真，計算各臺虛擬同步發電機的調控靈敏度，得到調控靈敏度矩陣，所述調控靈敏度矩陣與所述預想故障集中各故障相對應，將所述調控靈敏度矩陣預先配置在新能源匯集站控制子站；

S2虛擬同步發電機執行站采集各臺虛擬同步發電機當前時刻的運行狀態信息及可調控容量，并實時上傳至所述新能源匯集站控制子站；所述新能源匯集站控制子站匯總各臺虛擬同步發電機的可調控容量，并將匯總得到的可調控容量信息上送至安全穩定控制系統主站；

S3若所述安全穩定控制系統主站檢測到預想故障發生，則查找與該預想故障對應的離線控制策略表，確定針對該預想故障的緊急控制量；若所述安全穩定控制系統主站未檢測到預想故障發生，則返回步驟S2；

S4若所述步驟S3中確定得到的緊急控制量小于所述步驟S2中各臺虛擬同步發電機的可調控容量匯總，則所述安全穩定控制系統主站向所述新能源匯集站控制子站下發緊急調控指令；否則，所述安全穩定控制系統主站向所述新能源匯集站控制子站下發緊急調控指令，并且向常規子站下發緊急調控指令；

S5所述新能源匯集站控制子站根據所述安全穩定控制系統主站下發的緊急調控指令總量和預先配置的所述調控靈敏度矩陣，計算各臺虛擬同步發電機的調控需求，并將該調控需求下發至所述虛擬同步發電機執行站；

S6所述虛擬同步發電機執行站接收并執行所述新能源匯集站控制子站下發的調控需求，從而調節各臺虛擬同步發電機的功率輸出；

S7所述新能源匯集站控制子站根據所述虛擬同步發電機執行站上送信息計算各臺虛擬同步發電機實際調控量，若虛擬同步發電機實際調控量總量小于所述安全穩定控制系統主站下發的緊急調控指令總量，則所述新能源匯集站控制子站向切機切負荷控制子站發送追加控制請求，由所述切機切負荷控制子站實施追加控制，所述緊急調控指令總量為所述安全穩定控制系統主站向所述新能源匯集站控制子站下發的緊急調控指令或所述安全穩定控制系統主站向所述新能源匯集站控制子站下發的緊急調控指令和向常規子站下發的緊急調控指令之和。

2.根據權利要求1所述的計及虛擬同步發電機接入的電網安全穩定協調控制方法，其特征在于：所述步驟S1中，與預想故障集中各故障相對應的調控靈敏度矩陣為n維行向量，其中n為接入新能源匯集站的虛擬同步發電機臺數，調控靈敏度矩陣中第i個元素表示為λ_i(i＝1,2,...,n)，λ_i表示故障后n臺虛擬同步發電機同時接入新能源匯集站控制子站時第i臺虛擬同步發電機的調控靈敏度。

3.根據權利要求1或2所述的計及虛擬同步發電機接入的電網安全穩定協調控制方法，其特征在于：所述調控靈敏度用λ_i表示，λ_i由公式(1)計算得到：

其中，P_{lim_ori}為n臺虛擬同步發電機全部退出條件下發生對應故障時受該故障約束的斷面送出極限；P_{lim_new}為n臺虛擬同步發電機全部投入條件下發生對應故障時受該故障約束的斷面送出極限；C_i(i＝1,2,...,n)表示發生對應故障時第i臺虛擬同步發電機的調控容量。

4.根據權利要求1所述的計及虛擬同步發電機接入的電網安全穩定協調控制方法，其特征在于：所述步驟S6包括以下步驟：所述虛擬同步發電機在檢測到就地頻率、電壓跌落時自動調節其有功輸出和無功輸出，設該調節量為ΔP₁，并設虛擬同步發電機接收新能源匯集站控制子站下發的調控量為ΔP₂，以ΔP₁和ΔP₂兩者中較大者作為調節目標，調整機組功率輸出。

5.根據權利要求1所述的計及虛擬同步發電機接入的電網安全穩定協調控制方法，其特征在于：所述步驟S7中，所述切機切負荷控制子站根據追加控制量實施追加控制，追加控制量ΔE由公式(2)計算得到：

其中，R表示所述安全穩定控制系統主站下發的緊急調控指令總量，C_i(i＝1,2,...,n)表示發生對應故障時第i臺虛擬同步發電機的調控容量，n表示接入新能源匯集站的虛擬同步發電機臺數。