[发明专利]一种适用于风光电站的紧急控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于风光电站的紧急控制方法，属于电力系统及其自动化领域。本发明在实施紧急切机命令时优先利用风光电站的储能装置的紧急控制能力，减少机组功率损失，并综合考虑风光电站各机组的性能差异以及机组检修周期，按照经济代价最小的原则进行切机。本发明能在保障电网安全稳定的前提下，提高设备的利用率，减少风光电站执行紧急控制时的经济代价。

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种适用于风光电站的紧急控制方法。

背景技术

随着风电场、光伏电站(以下简称为风光电站)开发利用规模越来越大，为了解决电网安全稳定问题，需要在风电场、光伏电站部署安全稳定控制装置作为切机执行站。目前，切机措施都是以整场或者馈线为基本单位，按照最小过切原则执行，其中对于不同机组(逆变器)的性能、检修周期以及是否配有储能设备都未做过多考虑。因此，这样的切机策略往往会给风光电站带来过多的经济损失。

实际运行风光电站中往往包含着多种机组，不同机组受控制的性能差异很大，在紧急控制中如果性能优越的机组被先切除，将加剧风光电站不可控的风险，在电网出现异常时可能会导致计划外的脱网。同时，如果能优先切除即将到达检修周期的机组，势必将提高风光电站设备实际利用小时数，增加风光电站运行效益。

随着储能装置的普及，在越来越多的风光电站都将配备一定容量储能设备。如能充分利用储能设备快速充放电的性能，参与电网紧急控制，不仅能取得更好的控制效果，同时能减少风光电站实际的切机量，从而提高经济性。尽管如此，如何考证实施紧急控制时的安全性和经济性的统一仍是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是：针对风光电站紧急控制中经济性不足的问题，提出一种用于提高风光电站经济性的紧急控制方法，不仅实现储能设备参与紧急控制，以减少风光电站的实际切机量，同时实现综合考虑机组性能、故障穿越能力、机组检修的经济最优切机方案，以降低风光电站的经济损失。。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括如下步骤：

1)稳控装置采集本地风电主变高压侧上网电流和电压、计算风光电站上网功率，与风光电站的EMS系统通信获取每台机组的机组类型、当前出力和连续运行时间，采集储能并网变压器高压侧的电流和电压、计算储能装置的上网功率，实时与储能控制系统通信获取储能装置当前出力和当前电量；

如果稳控装置计算的风光电站上网功率和储能装置的上网功率与通过EMS系统获得的各机组的当前出力以及通过储能控制系统获得的储能装置当前出力不一致，则向电网安全稳定控制系统告警，如下式所示：

|P_T-ΣP_EMS-P_S|＞P_Er

|P_ST-Ps|＞P_Er

上式中，P_T、P_ST分别为稳控装置计算的风光电站上网功率和储能装置的上网功率，ΣP_EMS为通过各EMS系统获取的各机组的当前出力之和，Ps为通过储能控制系统获取的储能装置当前出力，P_Er为功率容许误差阈值；

如果稳控装置收到来自电网安全稳定控制系统的紧急切机命令，则进入步骤2)；所述紧急切机命令含有需切除的功率ΔP和要求的切除时间ts；

2)如果此时风光电站无可用的储能装置，则直接进入步骤3)，否则：

首先，评估储能装置对本次紧急控制的可调整量ΔPs，如下所示：

若储能装置当前正处于充电状态，则：

若储能装置当前处于放电状态，则：