[發明專利]電力系統超低頻振蕩抑制方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210244338.6
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114629134A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 何廷一;吳琛;曾丕江;吳興楊;和鵬;孟賢;許珂瑋
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 袁文英

本發明實施例公開了一種電力系統超低頻振蕩抑制方法、裝置、設備及存儲介質，方法包括：獲取同步相量測量裝置采集到的電力系統的頻率信號數據以及各臺風電機組的轉子轉速；利用振蕩頻率以及各臺風電機組的轉子轉速，確定各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式；若任一風電機組進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式，則根據振蕩頻率和幅值修正任一進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式的目標風電機組的有功輸出參考功率，實現對系統頻率超低頻振蕩的抑制。本發明充分考慮了風電頻率的靈活控制潛質，可實現風電主動參與系統頻率超低頻振蕩抑制，提升系統阻尼和降低系統超低頻振蕩風險，充分挖掘風電頻率穩定控制潛力提高系統運行的穩定。

技術領域

本發明涉及電力系統頻率控制技術領域，尤其涉及一種電力系統超低頻振蕩抑制方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

隨著我國電網的發展和建設，電力系統中出現了直流送端孤島和區域間電網異步互聯等運行方式，對應實際電網運行中發生多次電力系統超低頻振蕩事件，其典型特征在于振蕩頻率低于0.1Hz，主要原因是以水電為主的電網中，調速器控制導致的小擾動頻率穩定問題發生，是威脅電網安全穩定運行的主要因素之一。隨著風電接入比例不斷提升，其靈活調節潛質有待深入挖掘，弱阻尼系統極易發生頻率穩定和振蕩問題，風電頻率控制是提升系統運行可靠性的重要措施。傳統的風電頻率控制主要應對頻率失穩問題，控制策略相對激進，從而無法應對相對頻率失穩時間尺度更長的系統超低頻振蕩。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種電力系統超低頻振蕩抑制方法、裝置、設備及存儲介質，可以解決現有技術中的缺少對超低頻振蕩的有效抑制的方案。

為實現上述目的，本發明第一方面提供一種電力系統超低頻振蕩抑制方法，所述方法應用于風電場主控制系統，所述方法包括：

獲取同步相量測量裝置采集到的電力系統的頻率信號數據以及各臺風電機組的轉子轉速，所述頻率信號數據至少包括電力系統的振蕩頻率和幅值；

利用所述振蕩頻率以及各臺風電機組的轉子轉速，確定各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式；

若任一所述風電機組進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式，則根據所述振蕩頻率和幅值修正目標風電機組的有功輸出參考功率，實現對系統頻率超低頻振蕩的抑制，所述目標風電機組為任一進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式的風電機組。

在一種可行實現方式中，所述利用所述振蕩頻率以及各臺風電機組的轉子轉速，確定各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式，包括：

利用所述振蕩頻率以及預設頻率閾值，確定所述電力系統的振蕩類型，所述振蕩類型至少包括超低頻振蕩；

在所述電力系統的振蕩類型為超低頻振蕩時，利用各臺所述風電機組的轉子轉速以及最大功率跟蹤模式轉速下限，確定所述各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式；

當任一風電機組的轉子轉速大于所述最大功率跟蹤模式轉速下限時，則確定對應的風電機組進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式。

在一種可行實現方式中，所述根據所述振蕩頻率和幅值修正目標風電機組的有功輸出參考功率，實現對系統頻率超低頻振蕩的抑制，包括：

利用所述目標風電機組的轉子轉速及最大功率跟蹤模式轉速下限，確定所述目標風電機組的最大可釋放轉子動能；

根據所述目標風電機組的轉子轉速、運行風速及槳距角，確定所述目標風電機組的當前機械功率以及機械輸出功率；

利用所述機械輸出功率以及當前機械功率確定目標風電機組的機械功率變化值；

根據所述最大可釋放轉子動能、所述機械功率變化值、所述振蕩頻率和所述幅值，確定風電抑制超低頻振蕩控制參數；