[發(fā)明專利]一種新能源場(chǎng)站頻率響應(yīng)測(cè)試方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010547207.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111880002A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬曉偉;郭重陽(yáng);包斯嘉;劉鑫;徐海超;段乃欣;王智偉;秦筱迪;陳志磊;張利
• 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)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R23/06
• 分類號(hào): G01R23/06
• 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)明涉及一種新能源場(chǎng)站頻率響應(yīng)測(cè)試方法及裝置，包括：利用頻率信號(hào)發(fā)生裝置向新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)控制系統(tǒng)的輸入端輸入電壓測(cè)試信號(hào)；根據(jù)所述電壓測(cè)試信號(hào)和新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率信號(hào)確定新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)滯后時(shí)間和頻率響應(yīng)時(shí)間；本發(fā)明的測(cè)試方案適應(yīng)性強(qiáng)、可行性高，可以適用于風(fēng)電場(chǎng)和光伏電場(chǎng)的頻率響應(yīng)測(cè)試，解決了無(wú)法對(duì)新能源場(chǎng)站進(jìn)行頻率響應(yīng)測(cè)試的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源性能檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新能源場(chǎng)站頻率響應(yīng)測(cè)試方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)中新能源電源占比不斷升高，特高壓直流輸電逐步投運(yùn)，具備一次調(diào)頻能力的常規(guī)水、火電機(jī)組被大量替代，電網(wǎng)運(yùn)行與結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，電力系統(tǒng)功率平衡及調(diào)頻難度不斷加大，亟需新能源參與電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)，提升電網(wǎng)頻率風(fēng)險(xiǎn)防控水平。現(xiàn)有新能源場(chǎng)站參與快速頻率響應(yīng)的相關(guān)環(huán)節(jié)主要包含了AGC系統(tǒng)、SVG/SVC、SCADA系統(tǒng)、公用測(cè)控系統(tǒng)、通信單元、風(fēng)電變流器和光伏逆變器等，經(jīng)過(guò)快速頻率響應(yīng)功能改造后，原有的功率控制系統(tǒng)通過(guò)AGC軟件升級(jí)或者增加快速頻率控制單元，以實(shí)現(xiàn)快速頻率響應(yīng)的功能。

由于新能源場(chǎng)站發(fā)電單元較多，裝機(jī)容量較大，無(wú)法在新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)采用變頻器模擬頻率故障的方式開(kāi)展快速頻率響應(yīng)功能測(cè)試，僅能通過(guò)變頻器測(cè)試某一發(fā)電單元，但是某一發(fā)電單元在頻率異常時(shí)的功率響應(yīng)無(wú)法反映出整個(gè)新能源場(chǎng)站在快速頻率響應(yīng)時(shí)的真實(shí)特性，同時(shí)，大容量變頻器的接入，對(duì)新能源場(chǎng)站的安全生產(chǎn)和電網(wǎng)安全運(yùn)行也產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種新能源場(chǎng)站頻率響應(yīng)測(cè)試方法及裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法對(duì)整個(gè)場(chǎng)站進(jìn)行頻率響應(yīng)測(cè)試的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種新能源場(chǎng)站頻率響應(yīng)測(cè)試方法，其改進(jìn)之處在于，包括：

利用頻率信號(hào)發(fā)生裝置向新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)控制系統(tǒng)的輸入端輸入電壓測(cè)試信號(hào)；

根據(jù)所述電壓測(cè)試信號(hào)和新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率信號(hào)確定新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)滯后時(shí)間和頻率響應(yīng)時(shí)間。

優(yōu)選的，所述電壓測(cè)試信號(hào)為頻率階躍的電壓信號(hào)、幅值階躍的電壓信號(hào)或模擬電網(wǎng)頻率擾動(dòng)的電壓信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述頻率階躍的電壓信號(hào)的頻率階躍周期為20s，頻率階躍值為50.21Hz或49.80Hz；

所述幅值階躍的電壓信號(hào)的幅值階躍周期不小于150ms，所述幅值階躍的電壓信號(hào)的幅值階躍幅度為15％、25％、35％、40％、-20％、-40％、-60％或-80％，所述幅值階躍的電壓信號(hào)在幅值階躍開(kāi)始時(shí)刻的相位差和幅值階躍結(jié)束時(shí)刻的相位差均不小于60度；

所述模擬電網(wǎng)頻率擾動(dòng)的電壓信號(hào)各時(shí)刻的電壓為電網(wǎng)在歷史時(shí)段發(fā)生頻率擾動(dòng)的各時(shí)刻的電壓。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述電壓測(cè)試信號(hào)和新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率信號(hào)確定新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)滯后時(shí)間和頻率響應(yīng)時(shí)間，包括：

將電壓測(cè)試信號(hào)中頻率開(kāi)始變化的時(shí)刻與新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率信號(hào)中有功功率開(kāi)始變化的時(shí)刻的差值作為新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)滯后時(shí)間；

將電壓測(cè)試信號(hào)中頻率開(kāi)始變化的時(shí)刻與新能源場(chǎng)站并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率信號(hào)中有功功率變化到預(yù)設(shè)觀察值的時(shí)刻的差值作為新能源場(chǎng)站的頻率響應(yīng)時(shí)間。

進(jìn)一步的，按下式確定所述預(yù)設(shè)觀察值P_tar：

P_tar＝K_f·Δf

式中，K_f為新能源場(chǎng)站的調(diào)頻系數(shù)，Δf為電壓測(cè)試信號(hào)的頻率變化量。