[發明專利]一種用于新能源電力系統的分散集群控制系統及方法

在審

• 申請號: 202011253379.9
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112531768A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王鐵柱;馬士聰;汪夢軍;荊逸然;徐浩田;侯瑋琳;曾思成;郭劍波;趙兵;吳萍;王姍姍;聶元弘;葛成;崔宏;孟曉星
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網安徽省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

本發明公開了一種用于新能源電力系統的分散集群控制系統及方法，屬于電力系統運行控制技術領域。本發明系統包括：優化決策單元，輸出運行指令；穩定控制單元，確定滿足當前穩定邊界條件的運行需求并下發；自治執行單元，執行調整動作。本發明實現了高比例新能源電力系統中各發電單元和電網關鍵設備的分散集群控制，提升電網的安全穩定運行水平，且本發明系統功能清晰，具有較高的工程適用性，可以有效保障電網的安全、穩定運行。

技術領域

本發明涉及電力系統運行控制技術領域，并且更具體地，涉及一種用于新能源電力系統的分散集群控制系統及方法。

背景技術

能源危機使得人們對新能源的研究和利用越來越重視，而新能源發電是利用新能源的主要途徑，近年來，我國新能源持續快速增長，在電網中占比日益提高，逐步進入大規模發展階段，目前風電、太陽能裝機容量均居世界第一，從當前電網結構看，在未來幾年某些區域電網新能源占比會達到60％-80％以上，形成高比例新能源電網。

由于新能源發電站在空間上呈分散式接入電力系統，且新能源發電單元數量較大，集中式控制新能源裝備難以實現，此外，新能源發電出力難以預測、可控范圍小、各單元出力較小，以及電力電子無機械慣量等原因，新能源電站無法單純依靠監測本地量實現調節并對電網形成有效支撐，基于區域信息的自主式電源控制和集中協同控制的分散集群控制，是解決高比例新能源接入場景下電力系統控制問題的有效途徑。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種用于新能源電力系統的分散集群控制系統，包括：

優化決策單元，所述優化決策單元根據第一輸入信息確定新能源電力系統的優化目標及優化目標的優化邊界，根據優化目標及優化目標的優化邊界，輸出運行指令；

穩定控制單元，所述穩定控制單元接收優化決策單元下發的運行指令，根據運行指令及第二輸入信息確定當前新能源電力系統穩定邊界條件，確定滿足當前穩定邊界條件的運行需求并下發；

自治執行單元，所述自治執行單元接收穩定控制單元下發的運行需求，根據運行需求及第三輸入信息，確定當前執行邊界條件，并確定當前運行狀態是否需要調整，當確定需要調整時，執行調整動作。

可選的，第一輸入信息，包括：系統負荷預測信息、新能源發電機組的出力預測信息、新能源發電機組的調節能力信息和新能源發電機組的發電成本信息。

可選的，第二輸入信息，包括：運行指令、電網運行狀態信息和安穩事件信息。

可選的，第三輸入信息，包括：運行需求、本地電氣量和機組運行狀態。

可選的，執行調整動作，包括：調整新能源機組的有功出力、無功出力和關鍵控制參數。

可選的，穩定控制單元和自治執行單元包括多個。

本發明還提出了一種用于新能源電力系統的分散集群控制方法，包括：

根據第一輸入信息確定新能源電力系統的優化目標及優化目標的優化邊界，根據優化目標及優化目標的優化邊界，輸出運行指令；

根據運行指令及第二輸入信息，確定當前新能源電力系統穩定邊界條件，確定滿足當前穩定邊界條件的運行需求并下發；

根據運行需求及第三輸入信息，確定當前執行邊界條件，并確定當前運行狀態是否需要調整，當確定需要調整時，執行調整動作。

可選的，第一輸入信息，包括：系統負荷預測信息、新能源發電機組的出力預測信息、新能源發電機組的調節能力信息和新能源發電機組的發電成本信息。

可選的，第二輸入信息，包括：運行指令、電網運行狀態信息和安穩事件信息。

可選的，第三輸入信息，包括：運行需求、本地電氣量和機組運行狀態。