[发明专利]一种提高系统暂态稳定性的新能源机组暂态优化控制方法

说明书

本发明公开了一种提高系统暂态稳定性的新能源机组暂态优化控制方法，包括：对各同步机功角信号进行聚合等值，获得等值的第一等值同步机和第二等值同步机的功角值；根据第一等值同步机和第二等值同步机的功角值得到第三等值同步机的转速和加速度；根据第三等值单同步机的转速和加速度判断识别第三等值同步机的摇摆阶段，得到各个摇摆阶段对应的有功电流修正指令；根据有功电流修正指令和暂态有功电流指令基础值，获得修正后的有功电流指令，经限幅环节后获得实际输出的暂态有功电流指令。本发明提供的控制方法能够根据同步机摇摆阶段提供新能源有功电流修正指令，减小同步机摇摆周期中各摇摆阶段同步机间相对功角的极值，提高系统暂态功角稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统控制领域，更具体地，涉及一种提高系统暂态稳定性的新能源机组暂态优化控制方法。

背景技术

由于一次能源与负荷中心地理分布的差异性，清洁能源发电常呈现远距离外送的场景。随着输电距离和输电容量的增加，负荷中心电网必将发展成为本地电源占比有限的弱电网，系统面临着较严峻的暂态功角稳定挑战，即暂态同步稳定的问题。

为提高系统暂态功角稳定性，现有的新能源发电机组常从无功控制和有功控制两个方面展开优化。无功控制优化主要借鉴了同步发电机的相关优化经验，通过大幅增加新能源机组无功注入抬高系统暂态电压水平、增强系统同步机间的同步功率来提高系统的暂态功角稳定性。但无功电流优化控制的效果受系统潮流情况影响而波动较大，同时某些运行场景如新能源远距离输送情况下，新能源无功注入经长线路传输后对同步机机端电压水平影响较小，同步机间的同步功率几乎不变，若同时考虑新能源暂态电流容量的限制，无功注入对提高系统暂态功角稳定性的作用有限。暂态有功控制的优化思路主要通过模拟同步机惯性响应提高系统的暂态稳定性。但这种方式主要是针对系统惯量特性进行优化，通过改善新能源机组对系统频率扰动的响应间接地提高系统暂态功角稳定性，并非直接针对系统功角的动态进行控制，对系统暂态功角稳定性的优化效果有限。

总的来说，针对系统暂态功角稳定性问题，现有的新能源暂态功率控制研究尚不足，针对新能源暂态有功行为的控制方案还具有进一步优化的空间。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种提高系统暂态稳定性的新能源机组暂态优化控制方法，旨在解决现有的新能源暂态有功控制策略对系统同步机功角动态的响应不足、系统暂态功角稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种提高系统暂态稳定性的新能源机组暂态优化控制方法，包括下述步骤：

S1：检测系统中各同步机功角信号，并对其进行聚合等值，获得等值的两机系统第一等值同步机和第二等值同步机的功角值δ_A和δ_B；

S2：根据S1中所述的第一等值同步机和第二等值同步机的功角值，得到系统第三等值同步机的等值转速ω_equal和加速度a_equal；

S3：根据系统第三等值同步机的转速ω_equal和加速度值a_equal，判断识别系统第三等值同步机的摇摆阶段，即同步机任一摆次内转子运动的状态，生成优化控制的有功电流修正指令

S4：根据优化控制的有功电流修正指令和未加优化控制时所生成的暂态有功电流指令基础值获得修正后的有功电流指令经限幅环节后获得实际输出的暂态有功电流指令

进一步地，所述步骤S1具体包括：测量系统中各同步机功角信号，传输至本新能源机组，聚合等值指的是通过扩展等面积法则(EEAC,Extended Equal Area Criteria)将系统中所包含的同步机分为临界机群和剩余机群，将临界机群和剩余机群分别等效为第一等值同步机和第二等值同步机，然后获得第一等值同步机与第二等值同步机的功角值。其中，

第一等值同步机的功角值计算公式如下：