[發明專利]送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統及方法

有效

• 申請號: 201811101511.7
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109308390B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 寇攀高;吳長利
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/04;G06F113/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明實施例提供了一種送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統及方法，仿真系統包括：送端電網的風/光能模型和受端電網的水電機組模型，風/光能模型和水電機組模型聯合運行，通過水電機組模型補償風/光能模型輸出的目標功率的波動；水電機組模型包括水輪機模型、引水系統模型、水輪發電機模型和水輪機調節系統模型，水輪機調節系統模型包括調速器模型和機械液壓隨動系統模型。本發明實施例中提供的仿真系統，開展風/光?水電機組廣域聯合仿真。在大規模新能源消納困難背景下，為特高壓直流受端水電機組跨區域消納風電研究提供新途徑，對實現跨區域風電消納、提高全網新能源消納水平具有工程應用價值。

技術領域

本發明實施例涉及新能源消納技術領域，更具體地，涉及送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統及方法。

背景技術

目前，可再生能源憑借其零污染的優點有著廣闊的發展前景，其中利用風能、水能、太陽能發電的發展最為迅速。合理利用可再生能源實現能源的可持續發展，已成為能源發展戰略的重大舉措。隨著大規模風電/光伏能源的開發，我國風電/光伏能源的開發保持著快速發展的強勁勢頭，但新能源發電的超常規發展與電網建設相對滯后的矛盾日益明顯。

我國風能資源豐富，有很好的開發應用前景，但風電出力具有間歇性、問歇性、反調節性及出力波動大等特點，這嚴重制約了風電滲透率的提高。具有隨機性、問歇性、反調節性及出力波動大等特點的大規模風電/光伏能源接入電網對電力系統的電壓穩定、暫態穩定和頻率穩定都有較大的影響，因此，棄風、棄光、棄水的現象廣泛存在，風電/光伏能源并網難、并網后消納難等問題嚴重制約著能源結構的變革。所以，提高電力系統的調節能力及運行效率，從負荷側、電源側、電網側多措并舉，重點增強系統靈活性、適應性，破解新能源消納難題，推進綠色發展至關重要。水電機組具有開/停機迅速、調節速度快、調節范圍寬廣等特點，在電力系統內發揮著調峰調頻等功能。

雖然現有技術中已存在大量文獻研究了受端電網內水電機組對于補償送端電網的功率波動的可行性、風電-水電調度運行，但是對于水電補償風電過程中聯合運行的調節性能品質、水電機組出力調節深度與調節速度、聯合運行策略以及聯合運行仿真等方面缺乏深入研究與探討。因此，現急需提供一種大規模風電接入下送受端電網內風電/光伏能源與水電機組聯合調節仿真系統及方法，以在仿真時考慮到對聯合調節產生影響的因素。

發明內容

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明實施例提供了一種送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統及方法。

一方面，本發明實施例提供了一種送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統，包括：送端電網的風/光能模型和受端電網的水電機組模型，所述送端電網的風/光能模型和受端電網的水電機組模型電連接，所述風/光能模型和所述水電機組模型聯合運行，通過所述水電機組模型補償所述風/光能模型輸出的目標功率的波動；

所述水電機組模型包括水輪機模型、引水系統模型、水輪發電機模型和水輪機調節系統模型，所述水輪機模型用于模擬所述水電機組內的水輪機，所述引水系統模型用于模擬所述水電機組內的引水系統，所述水輪發電機模型用于模擬所述水電機組內的水輪發電機，所述水輪機調節系統模型用于模擬所述水電機組內的水輪機調節系統；

所述水輪機調節系統模型包括調速器模型和機械液壓隨動系統模型，所述調速器模型用于模擬所述水輪機調節系統內的調速器，所述機械液壓隨動系統模型用于模擬所述水輪機調節系統內的機械液壓隨動系統。

另一方面，本發明實施例提供了一種根據上述送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統實現的仿真方法，包括：

通過控制送受端電網風/光能與水電機組聯合調節仿真系統中水電機組模型的參數，模擬受端電網內的水電機組的不同工作狀態；

確定在不同工作狀態下，所述水電機組補償送端電網內的風/光能輸出的目標功率的波動的能力。