[发明专利]一种抽水蓄能电站广域发电控制系统的控制方法

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能电站广域发电控制系统的控制方法，抽水蓄能电站与调节端换流站连接，水电机组调速器与抽水蓄能电站连接并接收抽水蓄能电站的机组有功指令，根据抽水蓄能电站内的实时运行工况，对每台机组的调速器发出实际执行指令，主站在控制模式1‑主动功率波动控制和控制模式2‑应急功率控制两种控制模式中根据运行情况进行选择；本发明提供的方法通过测量连接在柔性直流电网上新能源发电的实时出力和系统频率，调节连接在柔性直流电网上的抽蓄电站的功率输出来实现优化运行，充分发挥风光与抽蓄联合发电的互补优势，实现了柔性直流电网的广域发电控制，有效地平抑了风电与光伏发电分钟级波动特性，实现友好送出。

技术领域

本发明专利属于电力系统控制技术领域，具体而言涉及抽水蓄能电站广域发电控制系统的控制方法。

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。我国政府高度重视电力工业的节能减排工作，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。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，这对新能源的消纳形式和送受端机组的控制方式提出新的技术要求。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、会对电网会形成一定程度的冲击。按传统模式独立建设风电、光伏、储能和抽水蓄能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，给风光储抽水蓄能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。

因此，有必要提出一种柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制系统的控制方法，所述的广域发电控制系统包括：上级电网调度平台、 2个送端换流站(张北、康保换流站)、1个调节换流站(丰宁换流站)、1个抽水蓄能电站、1个受端换流站(北京)和1个水电机组调速器，其中，抽水蓄能电站与调节换流站(丰宁)连接，水电机组调速器与抽水蓄能电站连接并接收抽水蓄能电站的机组有功指令，所述控制方法为：

步骤1：在上级电网调度平台设置广域发电控制主站，在柔性直流电网的抽水蓄能电站设置广域发电控制子站；

步骤2：主站在控制模式1-主动功率波动控制和控制模式2-应急功率控制两种控制模式中根据运行情况进行选择；

步骤3：当主站执行控制模式1时，主站采集调节端对外联络线的有功功率信号，求出该信号与联络线日前计划的偏差，将该偏差进行比例积分控制后，再经过限制环节输出抽蓄电站的调整量指令，子站在机组侧执行该指令，维持受端对外联络线交换功率按照日前计划送出；

步骤4：当主站执行控制模式2时，在主动功率波动控制的基础上，增加系统调峰调频需要选项，在系统能够承受波动情况下抽水蓄能机组不主动调频，系统不再按照控制模式1计算出的有功功率调整量发指令，通过有功功率的调整来进行紧急频率支援，当系统频率低于额定频率时且频率差值大于给定值时，发出有功功率增加指令；当系统频率高于额定频率时且频率差值大于给定值时，发出有功功率减少指令。

主站担任数据分析、抽水蓄能电站有功调整指令计算，并具备不同的控制模式；子站接收主站发布的抽水蓄能电站有功调整指令，根据抽水蓄能电站内的实时运行工况，对每台水电机组的调速器发出实际执行指令。

送端换流站均连接新能源孤网且具备交流联网能力，抽水蓄能电站能够有效消纳风电和具有调峰填谷能力；在送端接入大规模新能源发电时，利用该柔性直流电网系统的能力平衡新能源发电引起的受端功率波动。