[發明專利]一種新能源與儲能電站群頻率/電壓協調控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202011527092.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112564135A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 趙琛;孫丹;年珩;范越;楊立濱
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網青海省電力公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/28;H02J3/14;H02J3/16;G06F30/25
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開了一種新能源與儲能電站群頻率/電壓協調控制方法及裝置，由電力系統當前時刻的頻率缺額計算得到有功功率缺額，并由有功功率缺額和有功功率備用容量得到出力切換指標；根據出力切換指標和給定的新能源與儲能電站群調控順序，得到新能源與儲能電站群的有功功率分配關系；從而進一步結合新能源與儲能電站群自身功率特性，計算得到新能源與儲能電站群的無功功率備用容量；以此為基礎，執行動態分區策略，得到新能源與儲能電站群的多個電壓調控分區；在每一個存在節點電壓越限問題的電壓調控分區內部，執行多目標功率優化策略。從而減小通信壓力和調控復雜度，更好地保證了新能源與儲能電站群能夠實現預期最優目標的運行方案。

技術領域

本發明屬于電網協調控制技術領域，具體涉及一種新能源與儲能電站群頻率/電壓協調控制方法。

背景技術

可再生分布式電源規模化開發與就地并網可有效降低網絡損耗、提高能源利用效率，但其高比例接入將改變傳統配電網結構特征與運行方式，增加系統運行復雜度和不確定性，給頻率控制和電壓控制帶來新挑戰。傳統離散無功調壓設備如有載調壓變壓器和并聯電容器組等，其安裝地點固定，響應速度遲緩，難以動態調節局部電壓越限；安裝靜止無功補償器、靜止無功發生器等動態無功補償裝置成本較高，將會加重配電網經濟負擔。風電機組、光伏電站、儲能電站等通過變流器并網進行有功/無功解耦控制，可對電網所需的有功和無功補償實現快速響應，并可對所給定的功率指令進行連續跟蹤，實現配電網動態功率調節。

隨著可控無功源大量接入配電網，配電網節點數目逐漸增多，其拓撲結構愈發復雜，這使得集中控制越來越難以滿足配網功率調控精準性和快速性的要求。針對上述問題，本發明在研究新能源與儲能電站群功率調控特性基礎上，提出一種新能源與儲能電站群頻率/電壓協調控制方法。

發明內容

本發明的目的是提供了一種新能源與儲能電站群頻率/電壓協調控制方法及裝置，以解決相關技術中存在的集中控制控制結構復雜、響應時間長、及時性差的問題。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：(等權利要求確定后再補充這塊內容)

通過本發明上述實施例，在無需人為干預情況下，采用區域集中的思想進行電力系統調頻控制，通過頻率調差系數計算系統有功功率缺額和出力臨界切換指標，可以根據出力臨界切換指標的大小來啟動合適的調控對象；采用分區自治的思想來對電力系統的電壓水平進行調控，根據各節點間電氣耦合程度和無功功率備用容量執行動態分區算法，在電壓越限區域內部設定多目標協調優化函數，并采用粒子群算法進行求解，從而得到區域內部新能源與儲能電站群的調度指令。從而減小通信壓力和調控復雜度，更好地保證了新能源與儲能電站群能夠實現預期最優目標的運行方案。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為根據本發明實施例的一種新能源與儲能電站群頻率/電壓協調控制方法的流程圖；

圖2為根據本發明實施例中改進的IEEE33節點仿真拓撲圖；

圖3-1為根據本發明實施例中電網頻率跌落時儲能單獨參與調頻的仿真結果圖；

圖3-2為根據本發明實施例中電網頻率驟升時儲能單獨參與調頻的仿真結果圖；

圖3-3為根據本發明實施例中電網頻率驟升時儲能與光伏協調參與調頻的仿真結果圖；

圖3-4為根據本發明實施例中電網頻率跌落時儲能、光伏、可控負荷協調參與調頻的仿真；

圖4-1為根據本發明實施例中5:00時新能源與儲能電站群動態分區仿真結果圖；

圖4-2為根據本發明實施例中12:00時新能源與儲能電站群動態分區仿真結果圖；