[發明專利]一種新能源集中式的頻率校正控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010877657.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112087003B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 郄朝輝;張振宇;王維洲;李兆偉;石渠;呂亞洲;牛拴保;柯賢波;霍超;黃慧;胡陽;郝如海;邵沖;聶陸燕;周磊;祁瑩;陳仕彬;劉福鎖
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司;國網甘肅省電力公司;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國電南瑞科技股份有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 丁朋華

本發明公開了一種新能源集中式的頻率校正控制系統和控制方法，獲取執行站預先設置的定值信息以及新能源并網信息、電網運行信息、實際響應控制量信息；根據上述信息和獲取的電網總負荷信息，制定電網頻率校正控制措施；將電網頻率校正控制措施下發至執行站，由執行站控制新能源逆變器調整功率。本發明利用新能源逆變器的快速有功調節能力，考慮電網在嚴重故障后的頻率分布特性，新能源集中式頻率校正控制給各新能源逆變器的差異性控制策略，提升電網頻率校正控制的精細化和可靠性水平。

技術領域

本發明涉及電力系統自動化控制技術領域，具體涉及一種新能源集中式的頻率校正控制系統及控制方法。

背景技術

隨著特高壓直流的推廣應用及新能源發電占比的不斷提高，送、受端電網大量同步發電機組被替代，電網頻率調節能力大幅下降，交流短路故障、直流換相失敗及閉鎖等故障均可能引起新能源機組大面積脫網或直流功率缺失，導致系統出現大容量的不平衡功率，電網暫態頻率安全保障技術面臨著嚴峻挑戰。目前我國并網的風電和光伏發電對電網呈現弱慣性或零慣性，普遍不參與電網調頻，隨著其滲透率的不斷提高，新能源發電自身的不確定性和波動性也增加了電力系統頻率穩定控制的難度。近年來，新能源參與電網頻率調節的呼聲越來越高，一些新能源場站正在開展快速頻率響應改造，新能源場站參與電網三道防線建設的條件逐漸具備，研究如何將新能源發電全面納入電網三道防線建設中，進而提高新能源高占比電網的頻率安全水平非常必要。

利用逆變器的快速響應可以實現新能源機組功率的連續、快速控制，減少或避免切除新能源機組等剛性措施的應用，提高新能源場站控制的靈活性，降低大規模切除新能源引發電網連鎖故障的風險。目前基于頻率響應控制的措施主要包括電網一次調頻和低頻減載、高頻切機等，這些措施依靠機組或控制裝置就地的頻率信息進行控制，無法考慮電網其他運行狀態信息，如薄弱斷面功率、關鍵節點電壓等，極端情況下容易引發電網連鎖失穩風險。

發明內容

為了克服上述不足，本發明提出了一種新能源集中式的頻率校正控制系統及控制方法，解決傳統頻率校正控制無法兼顧電網全局信息，極端情況下容易引發電網連鎖失穩風險的問題。

本發明的技術方案為：一種新能源集中式的頻率校正控制方法，包括步驟：

獲取執行站預先設置的定值信息以及新能源并網信息、電網運行信息、實際響應控制量信息；

根據上述信息和獲取的電網總負荷信息，制定電網頻率校正控制措施；

將電網頻率校正控制措施下發至執行站，由執行站控制新能源逆變器調整功率。

進一步的，定值信息包括：高頻定值和低頻定值，所有執行站設置的定值相同；高頻定值設置為兩個：第一高頻定值FH1和第二高頻定值FH2，其中FH2FH1＞50Hz；低頻定值設置為兩個：第一低頻定值FL1和第二低頻定值FL2，其中FL2FL1＜50Hz；

電網運行信息包括電網實時頻率；

新能源并網信息包括新能源實時并網有功功率、新能源可調高功率、新能源可調低功率。

進一步的，執行站i中一直執行以下邏輯：如果電網實時頻率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范圍內且持續滿足60s，則將tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢復為初始值0；

如果電網實時頻率fi＝FH1，則對應時間為第一高頻定值時間tiH1；如果電網實時頻率fi＝FH2，則對應時間為第二高頻定值時間tiH2；如果電網實時頻率fi＝FL1，則對應時間為第一低頻定值時間tiL1；如果電網實時頻率fi＝FL2，則對應時間為第二低頻定值時間tiL2；如果電網實時頻率fi＝50.1Hz，則對應時間為高頻故障頻率時間tiH；如果電網頻率fi＝49.9Hz，則對應時間為低頻故障頻率時間tiL。