[發(fā)明專利]一種風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻參數(shù)頻率控制方法、裝置及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210199251.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114498755A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成翔;朱益華;常東旭;朱煜昆;胡斌江;武明康;郭恒道;余佳微
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳嘉雯

本發(fā)明涉及一種風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻參數(shù)頻率控制方法、裝置及設(shè)備，該方法包括構(gòu)建海島電網(wǎng)系統(tǒng)黑啟動(dòng)的仿真模型；仿真模型運(yùn)行后，按n*5％的海島電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷分別投入仿真模型，得到滿足約束條件的n個(gè)一次調(diào)頻參數(shù)；將n個(gè)一次調(diào)頻參數(shù)均輸入海島電網(wǎng)系統(tǒng)的一次調(diào)頻控制裝置中，并實(shí)時(shí)獲取海島電網(wǎng)系統(tǒng)在黑啟動(dòng)過(guò)程中的負(fù)荷參數(shù)；根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的負(fù)荷參數(shù)選擇對(duì)應(yīng)的一次調(diào)頻參數(shù)控制海島電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。該方法提高海島電網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻調(diào)制效果，實(shí)現(xiàn)以適應(yīng)海島電網(wǎng)系統(tǒng)在黑啟動(dòng)期間負(fù)荷不斷變化的情況下，增強(qiáng)了海島電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻參數(shù)頻率控制方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

海島電網(wǎng)接入陸地主網(wǎng)的成本較高，因此海島電網(wǎng)通常以孤網(wǎng)形式運(yùn)行。海島風(fēng)能資源豐富，以風(fēng)電為主要電源的海島微電網(wǎng)具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，負(fù)荷變化對(duì)電力系統(tǒng)頻率影響大等特點(diǎn)。在海島微電網(wǎng)黑啟動(dòng)過(guò)程中，風(fēng)電場(chǎng)的頻率控制對(duì)電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定起到了至關(guān)重要的作用，而一次調(diào)頻的PI環(huán)節(jié)的比例增益系數(shù)和積分時(shí)間常數(shù)是根據(jù)實(shí)際交流系統(tǒng)的特性整定的。

目前已有的風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻控制方法是根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)控制電力系統(tǒng)采集的并網(wǎng)點(diǎn)頻率、風(fēng)電場(chǎng)出口實(shí)際有功功率、無(wú)功功率和各臺(tái)機(jī)組風(fēng)速，利用線性插值方法計(jì)算當(dāng)前風(fēng)速下風(fēng)電場(chǎng)各臺(tái)機(jī)組的最大可發(fā)有功功率，并計(jì)算全風(fēng)電場(chǎng)最大可發(fā)有功功率；計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)參與一次調(diào)頻需要預(yù)留的有功功率備用容量；當(dāng)監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)頻率出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，如果波動(dòng)超出了預(yù)設(shè)的頻率死區(qū)，則使能一次調(diào)頻功能，通過(guò)下垂控制建立頻率與有功功率的關(guān)系，并計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)有功功率參考值；將風(fēng)電場(chǎng)有功功率參考值與實(shí)際值之間的偏差作為AGC自動(dòng)發(fā)電控制的輸入量，通過(guò)PI控制器計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)有功功率下發(fā)值，下發(fā)至風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各臺(tái)可控機(jī)組。

上述風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻控制方法在大電網(wǎng)中，電力系統(tǒng)容量較為穩(wěn)定，PI環(huán)節(jié)參數(shù)可以保持不變，但在海島黑啟動(dòng)過(guò)程中隨著負(fù)荷的投入的對(duì)電力系統(tǒng)容量影響較大，因此同一組一次調(diào)頻參數(shù)對(duì)不同容量電力系統(tǒng)的調(diào)頻效果差別較大，即是電網(wǎng)黑啟動(dòng)期間隨著負(fù)荷的投入，電力系統(tǒng)的容量不斷變化，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也隨之改變，現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻控制方法其控制參數(shù)無(wú)法根據(jù)電力系統(tǒng)容量的變化而進(jìn)行調(diào)整，無(wú)法適應(yīng)海島電網(wǎng)系統(tǒng)黑啟動(dòng)期間的交流系統(tǒng)變化，對(duì)于負(fù)荷的投入引起的頻率波動(dòng)的調(diào)制效果不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻參數(shù)頻率控制方法、裝置及設(shè)備，用于解決現(xiàn)有對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻控制方式不能隨電力系統(tǒng)容量的變化而調(diào)整，調(diào)制效果差的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻參數(shù)頻率控制方法，應(yīng)用于海島電網(wǎng)系統(tǒng)上，包括以下步驟：

構(gòu)建海島電網(wǎng)系統(tǒng)黑啟動(dòng)的仿真模型；

所述仿真模型運(yùn)行后，按n*5％的海島電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷分別投入所述仿真模型，得到滿足約束條件的n個(gè)一次調(diào)頻參數(shù)；

將n個(gè)所述一次調(diào)頻參數(shù)均輸入海島電網(wǎng)系統(tǒng)的一次調(diào)頻控制裝置中，并實(shí)時(shí)獲取海島電網(wǎng)系統(tǒng)在黑啟動(dòng)過(guò)程中的負(fù)荷參數(shù)；

根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的負(fù)荷參數(shù)在所述一次調(diào)頻控制裝置中選擇對(duì)應(yīng)的一次調(diào)頻參數(shù)控制海島電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行；

其中，n為1至20的自然數(shù)，所述約束條件為所述一次調(diào)頻參數(shù)的頻率大于最小頻率閾值且小于最大頻率閾值。

優(yōu)選地，該風(fēng)電場(chǎng)的一次調(diào)頻參數(shù)頻率控制方法包括：按n*5％的海島電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷分別投入所述仿真模型，若得到不滿足約束條件的一次調(diào)頻數(shù)值，對(duì)該一次調(diào)頻數(shù)值采用優(yōu)化算法對(duì)所述仿真模型中PI控制器的參數(shù)調(diào)整，重新獲取新一次調(diào)頻數(shù)值，直至得到的新一次調(diào)頻數(shù)值滿足所述約束條件，該新一次調(diào)頻數(shù)值作為一次調(diào)頻參數(shù)號(hào)。

優(yōu)選地，所述最小頻率閾值為49.5Hz，所述最大頻率閾值為50.5Hz。