[發(fā)明專利]一種基于仿真建模的調(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210008311.7
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114301080A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宇恩;董振陽;李明;杜毅;杜暉;李保梅;楊國尉;閆功
• 申請（專利權(quán)）人: 張家口安智科為新能源有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/16;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 北京市浩東律師事務(wù)所 11499
• 代理人: 孫莉

本發(fā)明提供一種基于仿真建模的調(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)，依據(jù)一次接線圖繪制電網(wǎng)連接關(guān)系，對基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行仿真建模，輸入設(shè)備動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù)，并搭建網(wǎng)絡(luò)層級拓?fù)洌Ｐ纬烧{(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)，所述調(diào)頻調(diào)壓控制系統(tǒng)包括電網(wǎng)主站、電網(wǎng)子站、動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)捕捉監(jiān)測電網(wǎng)主站和電網(wǎng)子站中各項(xiàng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，所述控制系統(tǒng)用于對子站的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，所述電網(wǎng)主站用于對監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總后對電網(wǎng)子站進(jìn)行調(diào)控，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測控制以及快速的頻率電壓響應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于仿真建模的調(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，風(fēng)電、光伏為主的新能源電站發(fā)展迅猛，隨著新能源出力占比不斷增加，常規(guī)電源被大量替代，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和頻率調(diào)節(jié)能力持續(xù)下降，交直流故障導(dǎo)致大功率缺額情況下，電網(wǎng)頻率控制特性問題日益凸顯，易誘發(fā)全網(wǎng)頻率問題。新能源電站頻率響應(yīng)慢，常規(guī)機(jī)組調(diào)頻調(diào)峰壓力大，成本高，新能源電站一次調(diào)頻功

能是新能源技術(shù)發(fā)展的趨勢，新增新能源的項(xiàng)目的大量接入電網(wǎng)，將主要帶來以下三個(gè)問題：新能源高占比下系統(tǒng)頻率和電壓調(diào)節(jié)能力持續(xù)下降；新能源機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性不足，大規(guī)模脫網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)增大；多電力電子設(shè)備交互作用復(fù)雜，振蕩問題凸顯。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于仿真建模的調(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于仿真建模的調(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)，依據(jù)一次接線圖繪制電網(wǎng)連接關(guān)系，對基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行仿真建模，輸入設(shè)備動(dòng)態(tài)和靜態(tài)參數(shù)，并搭建網(wǎng)絡(luò)層級拓?fù)洌Ｐ纬烧{(diào)壓調(diào)頻控制系統(tǒng)，所述調(diào)頻調(diào)壓控制系統(tǒng)包括電網(wǎng)主站、電網(wǎng)子站、動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)捕捉監(jiān)測電網(wǎng)主站和電網(wǎng)子站中各項(xiàng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，所述控制系統(tǒng)用于對子站的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，所述電網(wǎng)主站用于對監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總后對電網(wǎng)子站進(jìn)行調(diào)控。

優(yōu)選的，所述動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括AVR系統(tǒng)同步監(jiān)測模塊和APC系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊，所述AVR系統(tǒng)同步監(jiān)測模塊周期掃描監(jiān)測電網(wǎng)中的高壓母線電壓，當(dāng)電壓脫離限值時(shí)，調(diào)整電網(wǎng)子站中的無功功率來對電壓進(jìn)行調(diào)控，所述APC系統(tǒng)同步監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)檢測主站下發(fā)的有功功率目標(biāo)值，當(dāng)電網(wǎng)子站有功功率越過有功目標(biāo)值的閾值范圍，APC系統(tǒng)同步監(jiān)測模塊將及時(shí)給出響應(yīng)，調(diào)整電網(wǎng)子站的有功功率。

優(yōu)選的，所述AVR系統(tǒng)同步監(jiān)測模塊掃描周期時(shí)間尺度具體采用毫秒級，且所述AVR系統(tǒng)同步監(jiān)測模塊電壓限值包括有電壓上限和電壓下限。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)包括PFC系統(tǒng)、AVC電場無功電壓自動(dòng)控制模塊和AGC電場有功自動(dòng)控制模塊，所述PFC系統(tǒng)用于檢測和控制電網(wǎng)中的頻率范圍，所述AVC電場無功電壓自動(dòng)控制模塊用于調(diào)控電網(wǎng)子站母線電壓，所述AGC電場有功自動(dòng)控制模塊用于依據(jù)主站下發(fā)的有功功率目標(biāo)值對電網(wǎng)子站進(jìn)行最快速度的功率相應(yīng)。

優(yōu)選的，所述PFC系統(tǒng)周期性對電場中頻率進(jìn)行掃描監(jiān)控，且掃描時(shí)間尺度為毫秒級，并對頻率范圍設(shè)置限值，且對于不同電網(wǎng)子站設(shè)備設(shè)有不同的相應(yīng)靈敏度。

優(yōu)選的，所述電網(wǎng)中頻率突破限制后激活PFC控制，發(fā)送電網(wǎng)子端的有功控制指令，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)頻。

優(yōu)選的，所述AVC電場無功電壓自動(dòng)控制模塊對電網(wǎng)子站具有計(jì)算分析子站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，運(yùn)行監(jiān)視子站的運(yùn)行狀態(tài)，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)處理后存儲在數(shù)據(jù)庫，對子站狀態(tài)設(shè)有異常或故障報(bào)警。

優(yōu)選的，所述AVC電場無功電壓自動(dòng)控制模塊以電網(wǎng)主站下發(fā)的電壓目標(biāo)值對電網(wǎng)子站內(nèi)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)母線電壓追隨電壓目標(biāo)值，通訊終端是按照預(yù)設(shè)閉環(huán)模式繼續(xù)調(diào)控。