[發明專利]大容量多直流饋入電網頻率穩定自適應緊急控制方法

有效

• 申請號: 201810086357.4
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108390397B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 徐偉;葉逢春;劉韶峰;李四勤;吳峰;任勇;張金龍;楊君軍;阮晶晶;向小蓉
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院;南瑞集團有限公司;國網寧夏電力有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

1.一種大容量多直流饋入電網頻率穩定自適應緊急控制方法，其特征在于：包括步驟如下：

步驟1：通過相量測量單元實時采集一次調頻的投切狀態、協調控制系統的運行模式和鍋爐的主蒸汽壓力；通過安控系統采集直流系統的功率調節容量、抽水蓄能電站的可切容量和區域的可中斷負荷可切容量；

步驟2：通過能量管理系統獲取最新時刻T_S的電網運行方式，從相量測量單元數據中抽取與T_S時刻的時間偏差最小的實測數據確定火電機組調頻系統動態模型，重構火電機組動態模型；并根據火電機組動態模型確定相應的元件動態模型，通過電網運行方式、元件動態模型和故障設置確定機電暫態仿真；

步驟3：根據低頻減載裝置首輪動作頻率門檻值f_Cr1和電網的負荷有功靜態頻率特性系數k_L計算低頻減載裝置不動作情況下允許的最大功率缺額P_D,max：

P_D,max＝k_L(f_N-f_Cr1)

其中，f_N為電網的額定頻率；

步驟4：統計T_S時刻電網運行方式中直流總運行功率P_D,SUM，若P_D,SUM＜P_D,max，則將P_D,max設置為P_D,SUM，根據設定的緊急控制功率收斂精度ΔP_E將P_D,max平均分為M檔，其中表示向上取整；

步驟5：通過機電暫態仿真確定不同檔位功率缺額對應的暫態頻率跌落情況，根據頻率跌落門檻值f_Cr2篩選出暫態頻率臨界安全的功率檔位N，將檔位N-1對應的功率缺額作為安控系統的動作門檻值；

步驟6：針對需要進行頻率穩定緊急控制的功率檔位N+1,…,M，分別計算緊急控制措施在給定時間t₁內動作對應的功率控制總量，確定可控容量不足對應的功率缺額；

其中，給定時間t₁為安控系統檢測到直流閉鎖故障發生后，直流系統功率提升、抽水蓄能電站切泵和可中斷負荷切除的最大動作時間；

其中，可控容量為各回直流系統功率調節容量、各抽水蓄能電站的可切容量和各區域可中斷負荷可切容量的總和；

根據式(5)中的系統頻率響應模型計算檔位i的緊急控制功率總量：

其中，H_sys和ω_sys分別為等值系統的轉動慣量和轉速，P_m,k,i和P_e,k,i分別為在檔位i各機組的機械功率和電磁功率，ΔP_unb,i為系統的不平衡功率，在(0,t₁]內ΔP_unb,i＝P_D,i，在(t₁,t_N,min]內其中，為緊急控制功率總量；為了獲得與臨界安全頻率穩定時一致的系統頻率響應曲線，式(5)右端在(0,t_N,min]應與頻率穩定臨界安全檔位具有相同的積分值：

忽略機組機械功率和電磁功率響應曲線的差異，式(6)可近似為：

考慮ΔP_unb,i的變化，

由此可計算得到

步驟7：根據當前時刻T_N的火電機組運行狀態信息計算頻率穩定臨界安全對應的系統一次調頻電量，通過與計算時刻T_S的系統一次調頻電量進行對比確定在線控制策略的有效性；

步驟8：當直流故障發生且在線控制策略有效時，執行步驟9)；否則根據離線制定的控制策略確定控制總量；

步驟9：若當前時刻T_N的系統一次調頻電量大于計算時刻T_S的系統一次調頻電量，則根據實際功率缺額P_D,real 確定功率檔位并將該檔位的功率控制總量作為安控系統的實際控制量；否則，將功率檔位的功率控制總量作為安控系統的實際控制量。