[發明專利]一種防止電網頻率波動的新能源負荷控制方法

在審

• 申請號: 202110285695.2
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113036781A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 趙毅;張長志;李浩然;倪瑋晨;王建;王建軍;周連升;甘智勇;鄭衛洪;曹曉男;杜巖;郭凌旭;鄂志君;陳天恒;楊曉靜;段建勛;卜麗軍;歐陽佳慧
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司電力科學研究院;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發明涉及一種防止電網頻率波動的新能源負荷控制方法，包括以下步驟：計算新能源場站中所有發電機組的有功功率之和P1；確定當前新能源場站的有功功率指令P0和額定有功功率Pe；計算當前新能源場站的有功功率變化速率VP；設置有功功率變化死區ΔP；計算有功功率偏差的絕對值|P1?P0|，如果|P1?P0|＞ΔP，則發電機組機組需要向P0方向增減有功功率，定時向逆變器下發一次有功功率變化指令，直至有功功率偏差的絕對值小于有功功率變化死區ΔP。本發明能夠根據新能源場站的容量大小，合理計算每分鐘負荷變化量，按照預計方式下發指令給風機或者逆變器，合理分配負荷指令下發間隔和大小，最終完成有功功率的調節。

技術領域

本發明屬于新能源發電技術領域，涉及新能源負荷控制方法，尤其是一種防止電網頻率波動的新能源負荷控制方法。

背景技術

隨著我國新能源技術的大面積推廣，新能源在整個電網中的應用比例逐步提升，電網對新能源提出了越來越高、越來越快的功率支撐和響應需求。

新能源發電具有間歇性的特點，大規模運行的新能源給電網帶來極大的挑戰。新能源通過電力電子技術的逆變器接入電網，具備功率快速控制能力，但是，這種接入方式存在一定的安全隱患：當指令到達逆變器的時候，逆變器快速啟動并按照目標值進行工作，如果指令階躍量較大，將會造成有功功率快速變化，裝機容量大的電站將會有很大的擾動，造成頻率的波動。

針對負荷快速變化造成的頻率波動問題，現有技術主要采用實際能力跟蹤的策略，即新能源發電機組能送出多少有功，電網調度下發多少指令，這是由國家采用新能源完全消納政策決定的。但是，當新能源具有一定規模以后，會出現新能源突變太快影響系統頻率的問題，因此如何避免新能源突變太快影響系統頻率是目前迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種防止電網頻率波動的新能源負荷控制方法，解決大規模新能源并入電網引起的新能源突變太快影響電網頻率的問題。

本發明解決現有的技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種防止電網頻率波動的新能源負荷控制方法，包括以下步驟：

步驟1、計算新能源場站中所有發電機組的有功功率之和P1；

步驟2、確定當前新能源場站的有功功率指令P0；

步驟3、確定當前新能源場站的額定有功功率Pe；

步驟4、計算當前新能源場站的有功功率變化速率VP；

步驟5、設置有功功率變化死區ΔP；

步驟6、計算有功功率偏差的絕對值|P1-P0|，如果|P1-P0|≤ΔP，則發電機組不需要調整；如果|P1-P0|＞ΔP，則發電機組機組需要向P0方向增減有功功率，定時向逆變器下發一次有功功率變化指令，直至有功功率偏差的絕對值小于有功功率變化死區ΔP。

而且，所述步驟4中有功功率變化速率計算方法為：

VP＝0.1Pe。

而且，所述步驟5設置有功功率變化死區ΔP的方法為：在新能源場站外界條件相對穩定的情況下，發電機組有功功率自行波動的最大差值作為有功功率變化死區ΔP。

而且，所述步驟6中定時下發一次有功功率變化指令的時間為每分鐘。

而且，所述向逆變器下發指令采用脈沖指令方式，下發指令的頻率為0.0167Hz。

本發明的優點和積極效果是：

1、本發明針對大規模新能源接入電網引起的新能源突變太快影響電網頻率的問題，通過場站裝機容量，計算出發電機組有功功率變化速率，采用速率控制的方法，實現新能源負荷控制功能，從而能夠有效避免新能源突變太快影響電網系統的頻率，保證電網系統的穩定工作。