[发明专利]一种虚拟小水电群有功快速调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及含新能源电力系统运行与控制技术领域，尤其是涉及一种虚拟小水电群有功快速调节方法。

背景技术

本发明中的实际电网是重要的能源基地，由煤炭、水、风能、太阳能、煤层气等资源构成。在该电网众多电源中，火电和大型水电占据主导，同时风电和小水电资源也极为充裕，呈现出风电资源丰富、小水电规模化的特点。所以，大规模间歇性的风电、径流式小水电接入对电网产生较大影响，利用新能源电站本身的有功调节能力是抑制间歇性电源对主网影响的有效手段。

当前，在新能源电站有功调控中，有大量研究对诸如风电场、光伏电站、储能装置、燃气轮机的有功调节。例如国外有采用功率平滑控制技术，1次、2次调频技术来对风电场进行有功调节；又例如并网型光伏电站通过配置储能装置进行有功协调控制，使其具有可控性；也有利用风电、水电互补特性，进行季节性、调峰、小时级的协调控制。但在以上这些新能源电站有功调节方式中，均存在着损失电站有功出力、增大设备投资成本、调节缺乏快速性等问题，并未得到广泛推广应用。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种充分发挥实际电网规模化小水电群优势，在风电、径流式小水电等间歇性电源出力最大化及投资成本最小化前提下，就地利用具有一定有功调节能力的小水电群参与系统有功调节，从而减小间歇性电源接入对电网影响的一种虚拟小水电群有功快速调节方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种虚拟小水电群有功快速调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：实时计算虚拟小水电群有功可调节容量上限下限每5秒上传一次给调度；

步骤2：实时扫描基点功率设置指令P_set和AGC调节指令ΔP_AGC，计算当前总有功调节指令目标值ΔP_Σ：读取各小水电站实时出力P_hi，得到并根据ΔP_Σ的数值以及ΔP_Σ分别与的比较结果进行如下选择步骤的操作：

选择步骤1：当ΔP_Σ＝0或或不进行以下步骤，整个调节结束；

选择步骤2：当ΔP_Σ≠0，且各联络线传输有功P_k均在其稳定极限范围内，即P_k<(1-γ_k)P_{k_max}时，按照指标优先级分配有功调节指令ΔP_Σ；其中，P_{k_max}，γ_k分别为第k条联络线有功功率传输稳定极限和稳定裕度，的计算方法如下：

首先读取第k条联络线当前时刻传输有功P_k(n)与前1时刻传输有功P_k(n-1)，计算有功偏差量：

ΔP_k＝P_k(n)-P_k(n-1)

计算各联络线有功波动对断面总有功波动比值：

然后将对应的各联络线灵敏度S_ki与ΔP_k％相乘，计算各小水电站对各联络线指标S_ki*ΔP_k％进而计算各小水电站对断面各联络线综合指标

根据大小进行排序，确定各小水电站分配有功指令优先级；对优先级为i(i＝1开始)的小水电站根据ΔP_Σ与最大可增出力ΔP_imax的比较结果进行下述步骤；

比较结果一：当ΔP_Σ>0，比较最大可增出力与ΔP_Σ；

其中，当H_ji>H_N时，式中：当H_ji≤H_N时，式中：

上式中，为小水电站i可上调有功，H_N为水电机组额定水头，H_ji为第i个电站第j台机组实际水头，P_GNji为第i个电站第j台机组额定有功，P_hi为第i个电站实际有功，为机组空载流量标幺值，Δf_i为小水电站i出口频率偏差，R_i机组调差系数；