[發明專利]光熱機組的快調汽門控制量計算方法及系統

在審

• 申請號: 202111526256.2
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114352491A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 呂亞洲;汪寧渤;周強;郄朝輝;劉福鎖;李威;黃蓉;李兆偉;張倩;胡陽;王超;石渠;郜建良;趙學茂;高鵬飛
• 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: F03G6/00
• 分類號: F03G6/00;F01D15/10;F01D17/14;F01D21/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

本發明公開了一種光熱機組的快調汽門控制量計算方法及系統，本發明根據新能源母線的電壓受擾軌跡和高低壓穿越曲線的最大電壓差、脫網新能源所在母線的短路容量、以及光熱機組發出無功與新能源母線接受無功變化的靈敏度，計算脫網新能源所需的無功支撐量，考慮光熱機組容量、光熱機組當前發出的有功以及光熱儲能的功率限制，確定抑制新能源脫網的快調汽門控制量，從而可協調無功功率的輸出，提高新能源消納量，為光熱機組與近區新能源的協調優化運行及控制提供決策支持。

技術領域

本發明涉及一種光熱機組的快調汽門控制量計算方法及系統，屬于電力系統及其自動化技術領域。

背景技術

光伏發電和風力發電是清潔能源領域中技術成熟、具備規模開發的發電方式，但風電和光電存在出力不穩定和間歇性等特點，新能源發電單元脫網事故時有發生，使得接入電網的安全運行問題突出。

與光伏、風力發電相比，光熱發電(Concentrating Solar Power)同樣屬于清潔能源，其通過光照集熱產生熱水蒸汽帶動汽輪機發電，與傳統的火力發電方式相同，由于光熱發電帶有儲能裝置，可以方便地調節發出的有功和無功功率。由于光熱機組的總容量有限，可以通過近區光熱機組快調汽門控制，最大程度地支撐近區電壓，防止風電、光伏脫網，而又盡可能多的發出有功功率，提高總的新能源消納能力，但是目前還沒有量化光熱機組在抑制新能源脫網時的快調汽門控制量的方法。

發明內容

本發明提供了一種光熱機組的快調汽門控制量計算方法及系統，解決了背景技術中披露的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

光熱機組的快調汽門控制量計算方法，包括：

響應于判斷出新能源脫網，獲取新能源母線的電壓受擾軌跡和高低壓穿越曲線的最大電壓差，獲取脫網新能源所在母線的短路容量，根據光熱機組發出的無功，計算光熱機組發出無功與新能源母線接受無功變化的靈敏度；

根據最大電壓差、短路容量和靈敏度，計算脫網新能源所需的無功支撐量；

根據無功支撐量、光熱機組容量和光熱機組當前發出的有功，計算快調汽門調節有功；

根據快調汽門調節有功和光熱機組當前獲取的太陽能功率，確定快調汽門控制量。

獲取新能源母線的電壓受擾軌跡和高低壓穿越曲線的最大電壓差，包括：

將新能源母線的電壓受擾軌跡和高低壓穿越曲線進行逐點對比，獲取相對點之間的電壓差；

獲取相對點之間的最大電壓差，將相對點之間的最大電壓差作為新能源母線的電壓受擾軌跡和高低壓穿越曲線的最大電壓差。

計算光熱機組發出無功與新能源母線接受無功變化的靈敏度的公式為：

其中，η_j.i為第j個光熱機組發出無功與第i個新能源母線接受無功變化的靈敏度，ΔQ_j為第j個光熱機組發出無功的變化量，ΔQ_j.i為第j個光熱機組發出無功變化前后，第i個新能源母線接受無功變化量。

計算脫網新能源所需的無功支撐量的公式為：

其中，S_ΔQ為脫網新能源所需的無功支撐量，η_j.i為第j個光熱機組發出無功與第i個新能源母線接受無功變化的靈敏度；S_s.i為第i個新能源母線的短路容量；ΔU_i為第i個新能源母線的電壓受擾軌跡和高低壓穿越曲線的最大電壓差；n為脫網的新能源母線數量；U_o.i為第i個新能源母線在光熱無功變化前的電壓有名值。

計算快調汽門調節有功的公式為：