[發(fā)明專利]一種抽水蓄能電站廣域發(fā)電控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)端控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910030594.3
• 申請(qǐng)日: 2019-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109672226A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王暉;卜廣全;李文鋒;趙兵;張健;單鵬珠;蘇志達(dá);陶向宇;魏巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明公開(kāi)了一種抽水蓄能電站廣域發(fā)電控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)端控制方法，抽水蓄能電站與調(diào)節(jié)端換流站連接，水電機(jī)組調(diào)速器與抽水蓄能電站連接并接收抽水蓄能電站的機(jī)組有功指令，當(dāng)新能源輸出的總有功功率與日前發(fā)電計(jì)劃曲線有偏差時(shí)，柔性直流電網(wǎng)調(diào)節(jié)端的對(duì)外聯(lián)絡(luò)線功率反應(yīng)出該波動(dòng)，對(duì)該波動(dòng)量進(jìn)行控制，使抽水蓄能電站的機(jī)組實(shí)時(shí)快速調(diào)整有功功率，對(duì)偏離計(jì)劃的波動(dòng)量進(jìn)行補(bǔ)償，維持柔性直流電網(wǎng)的受端交流聯(lián)絡(luò)線的有功功率按照日前發(fā)電計(jì)劃曲線送出。本發(fā)明充分發(fā)揮風(fēng)光與抽水蓄能聯(lián)合發(fā)電的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了柔性直流電網(wǎng)的廣域發(fā)電控制，有效地平抑了風(fēng)電與光伏發(fā)電分鐘級(jí)波動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)友好送出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于電力系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種抽水蓄能電站廣域發(fā)電控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)端控制方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，節(jié)能減排并遏制氣候變暖已經(jīng)是全世界面臨的一項(xiàng)共同挑戰(zhàn)和重要議題。我國(guó)政府高度重視電力工業(yè)的節(jié)能減排工作，提出在電力領(lǐng)域?qū)嵤┕?jié)能發(fā)電調(diào)度，提高電力工業(yè)能源使用效率，減少環(huán)境污染，促進(jìn)能源和電力結(jié)構(gòu)調(diào)整。這是電力行業(yè)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇。

以風(fēng)電、光伏為代表的新能源因其無(wú)污染可再生特性，且無(wú)溫室氣體排放，逐漸成為能源發(fā)展的重要方向。隨著大型風(fēng)電、光伏發(fā)電基地的出現(xiàn)，直流送端新能源比例不斷擴(kuò)大并將成為主要電力來(lái)源，這對(duì)新能源的消納形式和送受端機(jī)組的控制方式提出新的技術(shù)要求。一是由送端本地消納過(guò)渡到送受端共同消納，需要大規(guī)模新能源全局消納的送端、受端、交直流功率協(xié)調(diào)控制；二是由于新能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，隨著其穿透功率的增加、會(huì)對(duì)電網(wǎng)會(huì)形成一定程度的沖擊。按傳統(tǒng)模式獨(dú)立建設(shè)風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能和抽水蓄能電站的自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)，相互之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息共享與融合，給風(fēng)光儲(chǔ)抽水蓄能柔直環(huán)網(wǎng)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行管理及維護(hù)帶來(lái)極大的不便，系統(tǒng)運(yùn)行也難以滿足日益增長(zhǎng)的精細(xì)化需求。

因此，有必要提出一種在柔性直流電網(wǎng)抽水蓄能電站廣域發(fā)電控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上的調(diào)節(jié)端控制方法，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于柔性直流電網(wǎng)抽水蓄能電站廣域發(fā)電控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)端控制方法，所述的廣域發(fā)電控制系統(tǒng)包括：上級(jí)電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)、2個(gè)送端換流站(張北、康保換流站)、1個(gè)調(diào)節(jié)端換流站(豐寧換流站)、1個(gè)抽水蓄能電站、1個(gè)受端換流站(北京)和1個(gè)水電機(jī)組調(diào)速器，其中，抽水蓄能電站與調(diào)節(jié)端換流站(豐寧)連接，水電機(jī)組調(diào)速器與抽水蓄能電站連接并接收抽水蓄能電站的機(jī)組有功指令，送端換流站均連接新能源孤網(wǎng)且具備交流聯(lián)網(wǎng)能力，所述調(diào)節(jié)端控制方法為：當(dāng)新能源輸出的總有功功率與日前發(fā)電計(jì)劃曲線有偏差時(shí)，柔性直流電網(wǎng)調(diào)節(jié)端的對(duì)外聯(lián)絡(luò)線功率反應(yīng)出該波動(dòng)，對(duì)該波動(dòng)量進(jìn)行控制，使抽水蓄能電站的機(jī)組實(shí)時(shí)快速調(diào)整有功功率，對(duì)偏離計(jì)劃的波動(dòng)量進(jìn)行補(bǔ)償，維持柔性直流電網(wǎng)的受端交流聯(lián)絡(luò)線的有功功率按照日前發(fā)電計(jì)劃曲線送出。

在上級(jí)電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)設(shè)置廣域發(fā)電控制主站，在柔性直流電網(wǎng)的抽水蓄能電站設(shè)置廣域發(fā)電控制子站。

基于柔性直流電網(wǎng)抽水蓄能電站廣域發(fā)電控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)端控制方法中廣域發(fā)電控制主站包括兩種控制模式：1、主動(dòng)功率波動(dòng)控制，2、應(yīng)急功率控制。

當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行控制模式1時(shí)，主站采集調(diào)節(jié)端對(duì)外聯(lián)絡(luò)線的有功功率信號(hào)，求出該信號(hào)與聯(lián)絡(luò)線日前計(jì)劃的偏差，將該偏差進(jìn)行比例積分控制后，再經(jīng)過(guò)限制環(huán)節(jié)輸出抽蓄電站的調(diào)整量指令，子站在機(jī)組側(cè)執(zhí)行該指令，維持受端對(duì)外聯(lián)絡(luò)線交換功率按照日前計(jì)劃送出。

主站采用的有功功率調(diào)整量計(jì)算程序考慮如下運(yùn)行約束：送端換流站容量約束、調(diào)節(jié)端換流站容量約束、抽水蓄能電站容量約束、抽水蓄能電站有功功率上下限約束、抽水蓄能電站無(wú)功功率上下限約束、抽水蓄能電站爬坡率約束。