[发明专利]一种光伏发电抑制低频振荡的控制方法及系统在审

专利信息
申请号: 201711384887.9 申请日: 2017-12-20
公开(公告)号: CN108233397A 公开(公告)日: 2018-06-29
发明(设计)人: 赵大伟;钱敏慧;马进;赫卫国;夏烈;姚良忠;陈梅;吴福保;丁杰;朱凌志;周邺飞;姜达军;刘艳章;韩华玲;张磊;包斯嘉;吴蓓蓓;彭佩佩 申请(专利权)人: 中国电力科学研究院有限公司;国家电网公司;华北电力大学;国网江苏省电力有限公司
主分类号: H02J3/24 分类号: H02J3/24
代理公司: 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人: 徐国文
地址: 210003 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 低频振荡 光伏发电系统 光伏发电 电压控制环 控制模型 无功调节 抑制装置 有功功率 预先建立 无功 电力系统低频振荡 控制输出信号 比例环节 发电能力 隔直环节 光伏电站 光伏系统 计算控制 输出信号 限幅环节 有效抑制 阻尼控制 并网点 裕量 叠加 采集 超前 参考 滞后 环节
【说明书】:

发明涉及一种光伏发电抑制低频振荡的控制方法及系统,将采集到的光伏电站并网点的有功功率幅值输入至预先建立的低频振荡抑制装置的控制模型中,计算控制输出信号值;将所述控制输出信号值与光伏发电系统的无功/电压控制环的参考值进行叠加,参与光伏发电系统的无功/电压控制环的控制;所述预先建立的低频振荡抑制装置的控制模型包括隔直环节、两个超前‑滞后环节、比例环节和限幅环节。本发明提供的技术方案为有效抑制电力系统低频振荡的光伏发电附加阻尼控制方法,利用光伏发电系统的无功调节裕量和无功调节能力来抑制低频振荡,避免现有方法对有功功率的利用,避免影响光伏系统的发电能力。

技术领域

本发明涉及一种光伏发电站的控制方法及系统,具体涉及一种光伏发电抑制低频振荡的控制方法及系统。

背景技术

近年来,光伏发电在世界范围内得到快速发展,大量集中式大型光伏电站相继并网或处于规划建设中,如加拿大的Ontario光伏电站(100MW),美国的Yuma County,AZ电站(250MW)、中国的格尔木电站(300MW)等,这些电站往往处于系统的末端,常通过长距离线路送至负荷中心。系统低频振荡产生的原因一般是由于系统的负阻尼效应,常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上,已有研究表明,光伏发电高渗透率接入对电网低频振荡存在一定影响。

随着光伏发电大规模接入电网,光伏发电对系统低频振荡影响的问题也开始引起了关注。目前已有研究侧重于分析光伏发电对电力系统低频振荡模态的影响,少量有关光伏发电抑制低频振荡的研究侧重于基于有功调制的方法,即采用有功功率作为光伏发电抑制低频振荡控制器的输入信号,首先将有功功率运行点降低(某文献中为光伏最大功率的一半),以保证光伏系统有足够的有功调节裕量参与抑制电力系统低频振荡。这种降出力的运行方式一定程度上减小了光伏输出的有功,也改变了系统低频振荡过程中的稳态运行点,有可能在光伏电站切换回最大功率跟踪运行模式时引发新的振荡,影响光伏系统的发电能力,因此有必要进行改进。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足,本发明的目的是提供一种光伏发电抑制低频振荡的控制方法及系统,有效抑制电力系统低频振荡的光伏发电附加阻尼控制方法,利用光伏发电系统的无功调节裕量和无功调节能力来抑制低频振荡,避免现有方法对有功功率的利用,避免影响光伏系统的发电能力。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的:

本发明提供一种光伏发电抑制低频振荡的控制方法,其改进之处在于:

将采集到的光伏电站并网点的有功功率幅值输入至预先建立的低频振荡抑制装置的控制模型中,计算控制输出信号值;

将所述控制输出信号值与光伏发电系统的无功/电压控制环的参考值进行叠加,参与光伏发电系统的无功/电压控制环的控制;

所述预先建立的低频振荡抑制装置的控制模型包括隔直环节、两个超前-滞后环节、比例环节和限幅环节。

进一步地:所述将采集到的光伏电站并网点的有功功率幅值输入至预先建立的低频振荡抑制装置的控制模型中,计算控制输出信号值,包括:

根据所述有功功率幅值和预先设定的有功功率参考值计算标幺值;

将所述标幺值输入至隔直环节中得到高通滤波信号;

将所述高通滤波信号输入至第一个超前-滞后环节后得到一次移相输出信号;

将所述一次移相输出信号信号输入至第二个超前-滞后环节后得到二次移相输出信号;

将所述二次移相输出信号输入至比例环节后得到比例放大信号;

将所述比例放大信号输入至限幅环节后得到控制输出信号值。

进一步地:所述标幺值根据下式计算:

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