本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制，尤其涉及一種異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前，云南電網(wǎng)與南方主網(wǎng)已實現(xiàn)了異步互聯(lián)，?異步互聯(lián)是指不同頻率運行的交流系統(tǒng)之間的連接，主要通過?高壓直流輸電和?換流站等方式實現(xiàn)。采用異步互聯(lián)主要是為了解決交直流并聯(lián)系統(tǒng)中直流閉鎖導(dǎo)致大量直流功率轉(zhuǎn)移引發(fā)功角穩(wěn)定問題。

2、然而，在云南電網(wǎng)與南方主網(wǎng)實現(xiàn)異步運行后，雖然化解了南方電網(wǎng)“強直弱交”交直流功率轉(zhuǎn)移引起的功角穩(wěn)定問題，但導(dǎo)致云南電網(wǎng)的規(guī)模大幅減小，轉(zhuǎn)動慣量及負荷側(cè)阻尼大幅下降，加之水電機組固有“水錘效應(yīng)”負阻尼現(xiàn)象凸顯，以水電為主的云南電網(wǎng)頻率穩(wěn)定及調(diào)控問題突出。此外，受云南季節(jié)中豐水期與枯水期兩種季節(jié)性氣候影響，對電網(wǎng)的發(fā)電并網(wǎng)控制也提出了新的要求。

3、因此，需要一種能夠?qū)Ξ惒絽^(qū)域電網(wǎng)在豐水期和枯水期兩種不同期限下的動態(tài)頻率進行協(xié)調(diào)控制的方法，來提高異步區(qū)域電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定，實現(xiàn)異步區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻資源實時、自動共享。

4、上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法，旨在解決如何提高異步區(qū)域電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法，所述方法包括：

3、s1，采集送端電網(wǎng)頻率和受端電網(wǎng)頻率；

4、s2，當檢測到所述送端電網(wǎng)頻率和所述受端電網(wǎng)頻率之間的頻率差非零時，調(diào)用柔直同頻控制投入策略進行控制；

5、s3，當檢測到系統(tǒng)基于所述柔直同頻控制投入策略控制輸出的輸出功率超過預(yù)設(shè)限幅功率時，分別判斷當前送端電網(wǎng)頻率與穩(wěn)態(tài)頻率之間的第一頻率差，以及當前受端電網(wǎng)頻率與所述穩(wěn)態(tài)頻率之間的第二頻率差，是否均大于常直flc控制死區(qū)；

6、s4，若是，調(diào)用常直flc控制投入策略，以及柔直自適應(yīng)無功支援控制投入策略；

7、s5，當檢測到所述第一頻率差大于預(yù)設(shè)新能源一次調(diào)頻死區(qū)時，判斷送端新能源并網(wǎng)點實時短路比是否大于預(yù)設(shè)閾值；

8、s6，若是，則調(diào)用新能源發(fā)電并網(wǎng)跟網(wǎng)型附加頻率控制投入策略，若否，則調(diào)用新能源發(fā)電并網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型控制投入策略。

9、可選地，所述步驟s2之后，還包括：

10、在系統(tǒng)基于所述柔直同頻控制投入策略進行控制的過程中，判斷所述第一頻率差是否超過所述預(yù)設(shè)新能源一次調(diào)頻死區(qū)，以及所述第一頻率差是否超過預(yù)設(shè)的常規(guī)機組一次調(diào)頻死區(qū)；

11、若是，則允許執(zhí)行s3；

12、否則，返回執(zhí)行步驟s2。

13、可選地，所述步驟s4之后，還包括：

14、在系統(tǒng)基于所述常直flc控制投入策略進行控制的過程中，判斷所述第一頻率差是否超過所述預(yù)設(shè)新能源一次調(diào)頻死區(qū)，以及所述第一頻率差是否超過預(yù)設(shè)的常規(guī)機組一次調(diào)頻死區(qū)；

15、若是，則允許執(zhí)行s5；

16、否則，返回執(zhí)行步驟s4。

17、可選地，所述系統(tǒng)在所述柔直同頻控制投入策略下，不設(shè)置死區(qū)。

18、可選地，所述柔直同頻控制投入策略中設(shè)置有第一功率調(diào)節(jié)量上限和第一功率調(diào)節(jié)量下限，其中，所述第一功率調(diào)節(jié)量上限的計算公式為：

19、δpmax=k1pn1?–?p1

20、所述第一功率調(diào)節(jié)量下限的計算公式為：

21、δpmin=p1–m1pn1

22、式中，pn1為柔性直流功率額定值，p1為柔性直流實際運行功率，k1為柔性直流過負荷能力系數(shù)，m1為柔性直流功率最低運行水平系數(shù)。

23、可選地，所述常直flc控制投入策略包括第二功率調(diào)節(jié)量上限和第二功率調(diào)節(jié)量下限，其中，所述第二功率調(diào)節(jié)量上限的計算公式為：

24、δpup.max=k2pn2?–?p2

25、所述第二功率調(diào)節(jié)量下限的計算公式為：

26、δpdown.min=?p2?–?m2pn2

27、式中，pn2為常規(guī)直流功率額定值，p2為常規(guī)直流實際運行功率，k2為常規(guī)直流過負荷能力系數(shù)，m2為常規(guī)直流功率最低運行水平系數(shù)。

28、可選地，所述柔直自適應(yīng)無功支援控制投入策略包括附加無功功率，所述附加無功功率的計算公式為：

29、δq=?δptanφ

30、式中，δp為與柔性直流相連的常規(guī)直流功率變化量，φ為與柔性直流相連的常規(guī)直流閥側(cè)功率因數(shù)。

31、可選地，所述新能源發(fā)電并網(wǎng)跟網(wǎng)型附加頻率控制投入策略包括附加頻率控制，由所述附加頻率控制得到附加功率的計算公式為：

32、

33、式中，kd為微分系數(shù)，kp為比例系數(shù)，為新能源并網(wǎng)點頻率參考值與實際值之差。

34、可選地，所述新能源發(fā)電并網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型控制投入策略包括下垂控制與vsg控制，所述下垂控制的表達式為：

35、

36、所述vsg控制的表達式為：

37、

38、式中，j為虛擬慣量系數(shù)，dp為虛擬阻尼系數(shù)，ω為系統(tǒng)實際角頻率，ω0為系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)角頻率，p0為系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)有功功率，p為系統(tǒng)實際有功功率，kl為下垂系數(shù)。

39、此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種電網(wǎng)系統(tǒng)，所述電網(wǎng)系統(tǒng)包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制程序，所述異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法的步驟。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下有益效果；

41、1、本發(fā)明利用柔直同頻控制，在功率調(diào)節(jié)量范圍內(nèi)可保證送端電網(wǎng)與受端網(wǎng)頻率具有一致性、同步性，實現(xiàn)送受端電網(wǎng)調(diào)頻資源實時、自動共享。

42、2、本發(fā)明利用常直雙側(cè)flc，增大調(diào)頻效果，兼顧送電網(wǎng)與受端電網(wǎng)的頻率波動。

43、3、本發(fā)明利用柔直自適應(yīng)無功支援控制，可以對臨近常直進行無功支援，避免常直flc動作期間常直換流變壓器與濾波器頻繁動作，提高了設(shè)備的使用壽命。

44、本發(fā)明針對豐水期與枯水期采用不同新能源發(fā)電并網(wǎng)控制，豐水期時采用跟網(wǎng)型附加頻率控制，枯水期時采用構(gòu)網(wǎng)型控制，提高了新能源消納能力與頻率穩(wěn)定支撐能力。

技術(shù)特征：

1.一種異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s2之后，還包括：

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s4之后，還包括：

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述系統(tǒng)在所述柔直同頻控制投入策略下，不設(shè)置死區(qū)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔直同頻控制投入策略中設(shè)置有第一功率調(diào)節(jié)量上限和第一功率調(diào)節(jié)量下限，其中，所述第一功率調(diào)節(jié)量上限的計算公式為：

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述常直flc控制投入策略包括第二功率調(diào)節(jié)量上限和第二功率調(diào)節(jié)量下限，其中，所述第二功率調(diào)節(jié)量上限的計算公式為：

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔直自適應(yīng)無功支援控制投入策略包括附加無功功率，所述附加無功功率的計算公式為：

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述新能源發(fā)電并網(wǎng)跟網(wǎng)型附加頻率控制投入策略包括附加頻率控制，由所述附加頻率控制得到附加功率的計算公式為：

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述新能源發(fā)電并網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)型控制投入策略包括下垂控制與vsg控制，所述下垂控制的表達式為：

10.一種電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電網(wǎng)系統(tǒng)包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制程序，所述異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至8中任一項所述的異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種異步區(qū)域電網(wǎng)豐水期枯水期動態(tài)頻率協(xié)調(diào)控制方法。利用柔直同頻控制，在功率調(diào)節(jié)量范圍內(nèi)可保證送端電網(wǎng)與受端網(wǎng)頻率具有一致性、同步性，實現(xiàn)送受端電網(wǎng)調(diào)頻資源實時、自動共享；利用常直雙側(cè)FLC，增大調(diào)頻效果，兼顧送電網(wǎng)與受端電網(wǎng)的頻率波動；利用柔直自適應(yīng)無功支援控制，可以對臨近常直進行無功支援，避免常直FLC動作期間常直換流變壓器與濾波器頻繁動作，提高了設(shè)備的使用壽命。旨在解決如何提高異步區(qū)域電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：束洪春,邵宗學(xué),唐玉濤,趙偉,高懷斌
受保護的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21