[发明专利]一种直流输电系统与发电机组联合调频的启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定控制领域，具体涉及一种直流输电系统与发电机组联合调频的启动方法。

背景技术

风能是当前利用较多且被认为最经济的新能源。西北地区风电资源丰富，但由于我国能源与负荷呈现逆向分布的特点，目前西北地区风电能源开发呈现出“以大规模集中接入、远距离输送、大范围消纳”为主、“以大规模分散接入、就地消纳”为辅的特点，与西北地区情况类似，我国北部、东北部等风电、煤电密集地区同样存在风电与火电同时需要外送的需求。上述风电、火电能源基地与东部、中部负荷中心距离超过2000km以上，直流输电作为成熟、可靠的技术是承担远距离、大容量、低损耗输电的主要手段。

由于风速具有随机性变化，致使风电功率变化具有波动性与不确定性，风电功率的大幅波动将导致直流输电系统的送端有功不平衡；且目前直流输电系统一般为定功率或定电流模式，运行中输送功率基本保持恒定，相当于恒定负荷，此种模式下加剧了送端功率不平衡情况，对送端频率稳定带来影响。高压直流输电系统(high voltage direct current，HVDC)具有较强的有功和无功调节能力，直流调制常用于改善交直流系统运行的稳定性，利用直流调制的快速性和直流系统的过负荷能力，可有效改善由于风电波动引发的送端功率不平衡。

因此，提供一种高压直流输电系统与发电机组联合调频的启动配合方法，以提高交流系统输电端的输出功率稳定性显得尤为重要。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供功率一种直流输电系统与发电机组联合调频的启动方法，包括下述步骤：

步骤1：实时检测交流系统的母线频率f，并获取频率偏差Δf；

步骤2：依据交流系统的频率偏差Δf启动所述直流输电系统与所述发电机组，实现联合调频。

优选的，所述交流系统的频率偏差Δf＝f-f₀，所述f₀＝50Hz；

优选的，所述启动方法包括高频启动模式和低频启动模式；若所述频率偏差Δf＞0，则所述直流输电系统和所述发电机组采用高频启动模式；若所述频率偏差Δf＜0，则所述直流输电系统和所述发电机组采用低频启动模式；

优选的，所述高频启动模式包括获取发电机组的一次调频动作死区[Δf_max，Δf_max]和直流输电系统中直流调制器的动作死区[Δf′_max，Δf′_max]；将所述频率偏差Δf与所述一次调频动作死区进行比较：

若所述Δf≥Δf_max，则所述发电机组的调速器动作；获取所述调速器动作后的频率偏差Δf′，并将所述频率偏差Δf′与所述直流调制器的动作死区进行比较；若所述Δf′≥Δf′_max或Δf′≤Δf′_max，则所述直流调制器动作，否则结束所述高频启动模式；

若所述Δf＜Δf_max，则结束所述高频启动模式；

优选的，所述低频启动模式包括：

所述直流输电系统的直流调制器依据所述频率偏差Δf动作；获取所述直流调制器动作后的频率偏差Δf″，并将其与所述发电机组的一次调频动作死区[Δf_max，Δf_max]进行比较，若所述Δf″≥Δf_max或Δf″≤Δf_max则发电机组的调速器动作，否则结束所述低频启动模式。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

1、本发明提供的一种直流输电系统与发电机组联合调频的启动方法，综合利用发电机组一次调频能力与直流输电系统的调制功能，避免了单纯依靠发电机组调频需要增加大量备用容量的问题，同时通过协调频率控制限制直流输电系统功率变化量，避免了直流两端交流滤波器的频繁投切，提升了直流输电系统经济性；

2、本发明提供的一种直流输电系统与发电机组联合调频的启动方法，充分利用直流调制器的快速性，为应对风功率等具有快速变化性的发电形式提供了合理控制方案，可以有效改善交流系统输电端母线频率不稳定问题；

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是：本发明实施例中发电机组、直流输电系统与交流系统的连接结构图；

图2是：本发明实施例中直流输电系统与发电机组联合调频的启动方法流程图；

图3是：本发明实施例中施加阵风扰动后的风速变化曲线图；