[发明专利]一种无源电网广域虚拟频率控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种无源电网广域虚拟频率控制方法及系统，所述方法包括：根据换流站的实际有功功率、工频频率和预设的计划功率计算虚拟频率；根据所述虚拟频率计算新能源电站功率需调量；根据所述新能源电站功率需调量和功率可调量确定新能源电站的功率调节量，并根据所述调整量控制每台新能源电站进行发电。本发明通过子站提供虚拟频率来反映送端无源电网内的新能源电站偏离其计划的波动程度，尽可能地减小该波动，有效改善了风电与光伏发电的间歇性、波动性等问题，减轻抽蓄电站调节新能源功率波动的压力，降低抽蓄电站调节频率。

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，具体涉及一种无源电网广域虚拟频率控制方法及系统。

背景技术

当前，节能减排并遏制气候变暖已经是全世界面临的一项共同挑战和重要议题。节能减排工作得到人们的高度重视，并提出在电力领域实施节能发电调度，提高电力工业能源使用效率，减少环境污染，促进能源和电力结构调整等措施。这是电力行业贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措，是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。

以风电、光伏为代表的新能源因其无污染可再生特性，且无温室气体排放，逐渐成为能源发展的重要方向。随着大型风电、光伏发电基地的出现，直流送端新能源比例不断扩大并将成为主要电力来源，这给新能源的消纳形式和送受端机组的控制方式带来新的技术挑战。一是由送端本地消纳过渡到送受端共同消纳，需要大规模新能源全局消纳的送端、受端、交直流功率协调控制；二是由于新能源发电具有间歇性、波动性等特点，随着其穿透功率的增加，会对电网造成一定程度的冲击。按传统模式独立建设风电、光伏、储能和抽蓄电站的自动发电控制系统，相互之间无法实现信息共享与融合，给风光储抽蓄柔直环网联合发电系统的运行管理及维护带来极大的不便，系统运行也难以满足日益增长的精细化需求。三是在已有的水光互补工程中，用常规电源对新能源波动进行调节时，会使水电站频繁调节加快机组老化，若新能源电站本身具备一定调节能力，则可减小打捆调节的常规电源的调节频率。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种无源电网广域虚拟频率控制方法，所述方法包括：

根据换流站的实际有功功率、工频频率和预设的计划功率计算虚拟频率；

根据所述虚拟频率计算新能源电站功率需调量；

根据所述新能源电站功率需调量和功率可调量确定新能源电站的功率调节量，并根据所述调整量控制每台新能源电站进行发电。

优选的，所述根据换流站的实际有功功率、预设的计划功率和工频频率计算虚拟频率包括：

按下式计算虚拟频率：

f＝f₀+K(P-P₀)

式中，f：虚拟频率；f₀：换流站正常工作时的工频频率；K：功率与频率的转化系数；P：换流站的实际有功功率；P₀：换流站的计划有功功率。

优选的，所述根据所述虚拟频率计算新能源电站功率需调量包括：

根据所述虚拟频率按下式计算新能源电站功率需调量：

ΔP＝K₁(f₀-f)

式中，ΔP：新能源电站功率需调量；K₁：新能源电站一次调频系数；f₀：换流站正常工作时的工频频率；f：虚拟频率。

优选的，所述根据所述新能源电站功率需调量和功率可调量确定新能源电站的功率调节量，包括：

根据新能源电站的最大输出功率与实际输出功率确定新能源电站的功率可调量；