[发明专利]新能源电力系统在正常调控域运行方式下的控制方法

说明书

本发明属于可再生能源发电与新能源电网技术领域，具体涉及新能源电力系统在正常调控域运行方式下的控制方法；针对发电机组调节性能的差异和日负荷曲线在各时段的特点，通过启动控制参数计算，对可控机组发出控制命令，启动控制策略，对于短时控制，采用水电机组进行调节，为解决水电机组反向延迟的问题，要尽量减小系统有功偏差,故引入修正参数后，实现跟踪负荷变化的实时控制；对于长时控制，为响应负荷实时功率偏差，对水电机组与火电机组的出力情况以变化速率划分，计算变化速率，针对不同情况分别调用水电发电机组进行频率调节，调用火电发电机组进行频率调节，为解决火电机组反向延迟的问题，要尽量减小系统有功偏差，来实现发明目的。

技术领域

本发明属于可再生能源发电与新能源电网技术领域，具体涉及新能源电力系统在正常调控域运行方式下的控制方法。

背景技术

随着我国互联电网的快速发展，特别是我国特高压电网逐步建成，在全国范围内优化配置电力资源的格局初步呈现，跨区、跨省联络线交换电量不断增长，使对联络线功率控制的要求进一步提高，保证互联电网安全稳定运行，应先保证电网频率控制在规定范围之内，随着电网运行日益复杂，调峰调频压力日渐增大，不同类型、不同控制目标机组的运行模式转换频繁。如何根据电网的不同运行状态，兼顾电网安全、经济、环保、公平与效益多方面要求，实现机组控制模式的优化调控，是提高发电计划及其闭环控制品质，提升电网调度精益化水平的关键；考虑到国内调度运行实际情况，控制模式的决策需要综合考虑调节速率、响应时间、电量完成进度等因素，通过获得合理的决策结果，既保证系统具有满足电网运行要求的快速调节能力，又实现电网运行的安全性与经济性。

针对电网中的频率和功率差额，现有控制方法和算法主要是采用PID控制或模糊算法等，在调度系统指定的功率增量(减量)和频率调节目标下，在规定的时间内，通过控制水电火电机组的总出力达到维持系统功率和频率平衡的目的。但是当系统内新能源发电出力波动性不确定时，传统的控制算法难以快速准确，且以较小的震荡幅度实现功率平衡。本发明根据电网运行于正常调控域时，总负荷需求大于电网内全部火电和水电机组的最大总出力的50％以上的特性，对全部水电火电机组总的出力调节性能进行优化，以减小新能源出力不确定性对电网功率和频率调节过程的影响。

现有技术：现有技术一提出了建立优化模型对机组控制模式进行调配的方案，并分别采用混合整数规划法、遗传算法、粒子群算法进行求解。然而，上述研究均基于电力市场调度模式，没有考虑目前国内调度中的电量合同完成进度等要求，无法实际应用；现有技术二提出了利用超短期负荷预测实现超前控制，这是一个很好的思路，能有效解决机组出力对系统调整需求反向调节的问题，但未进一步考虑水火电机组之间的协调。

发明内容

本发明的研究目的：针对发电机组调节性能的差异和日负荷曲线在各时段的特点，提出将机组分时段控制的控制策略，即在负荷紧急变化时充分利用系统水电机组的调节能力跟踪负荷变化，在负荷平稳时段采用火电机组利用慢机组置换快机组的功率，使系统保持一定的可快速调节能力，同时减少机组出力对系统调整需求无益的反向调节。维持电力系统频率在允许波动范围内；

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案来实现：

步骤1：启动控制参数计算

测得参数代入启动控制参数α计算，当启动控制参数α≥0.72时，对可控机组发出控制命令，启动控制策略；根据实际需要对机组进行长时控制或者短时控制；

其中，t为控制周期，对于大电力系统x＝0.2，小电力系统x＝0.5

针对短期功率预测精度不高，潮流波动性大的情况，采用短时控制系统频率，短时控制周期Δt＝1min；

针对着眼于长期控制效果，不要求馈线功率偏差在考核时间内频繁过零的情况，采用长时控制策略，控制周期ΔT＝15min；