[发明专利]一种新能源快速频率响应控制装置

说明书

本发明公开了一种新能源快速频率响应控制装置，该装置包括通讯模块、控制器、并网点母线测量模块、测频模块以及人机交互模块。该装置通过并网点母线测量模块和测频模块采集并网点母线二次侧的电压、电流和电网频率，当电网频率发生扰动时，通过计算出实时有功功率，在一定时间内计算出有功调节目标值，并通过以太网将有功调节目标值以遥调指令的形式下发至各发电单元，完成全站有功调节。另外该装置连接到AGC系统，在AGC系统的配合作用下，参与电网的快速调频，当场站中的电网频率超过预设的频率响应阈值时，实现对电网的快速调频操作，保障电力系统安全可靠的运行。

技术领域

本发明涉及新能源发电自动控制领域，更具体地说，涉及一种在大型新能源场站应用的快速调频控制装置。

背景技术

近几年，随着我国新能源发电技术的推广，以及国家政策的扶持。光伏、风电等新能源发电容量保持高速增长，并且在电网中占到的比例也愈来愈大。电网发生系统调节的矛盾也是不断增加的，也急需新能源参与到电网调频当中，保障电力系统安全稳定的运行。由于现有新能源场站的有功功率调节系统AGC响应时间慢，往往都是几十秒，乃至分钟级别，无法满足电网快速频率调节的要求。

为了满足电网快速频率调节的要求，新能源场站需要具备参与电网快速调频的能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术在新能源场站不具备参与电网快速调频的能力，不能保障电力系统安全稳定的运行缺陷，提供一种在大型新能源场站应用的快速调频控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种新能源快速频率响应控制装置，所述频率响应控制装置连接到场站的AGC系统-自动发电控制系统，在AGC系统的配合作用下，当场站中的电网频率超过预设的频率响应阈值时，实现对电网的快速调频操作；

该装置包括通讯模块、控制器、并网点母线测量模块以及测频模块；其中：

所述并网点母线测量模块和所述测量模块均连接到控制器；其中：

所述并网点母线测量模块，用于采集新能源厂并网点母线两侧的电压和电流值；

所述测频模块，用于采集新能源厂并网点母线两侧的电网频率；

所述并网点母线测量模块和所述测量模块采集到的数据将进一步传输到控制器，由所述控制器一方面基于采集到的并网点电压和电流数据，计算新能源场站的实时有功功率；另一方面基于采集到的电网频率，在电网频率超过预设的频率响应阈值时，基于当前得到的实时有功功率值，计算出有功功率的目标调节值；

所述控制器连接到通讯模块，所述通讯模块通过以太网连接到场站中的各发电单元，所述控制器计算出的有功功率目标调节值，将以遥调指令的形式通过通讯模块下发到各个发电单元，各发电单元基于接收到的指令，进行有功功率的调节响应。

进一步的，该装置还包括人机交互模块，所述人机交互模块通过以太网连接到通讯模块，用于接收通讯模块传输的有功功率调节数据，进一步作出预警和/或实时显示。

进一步的，当电网频率发生扰动即超过预设的频率响应阈值时，控制器将从AGC系统中获取该系统在当前情况下输出的调度值，在计算有功功率目标调节值时，通过叠加AGC系统输出的调度值，对有功功率目标调节值进行同步更新。

进一步的，在电网频率发生扰动时，该装置的动作优先级优选于AGC系统，并且在对有功功率目标调节值进行更新之后，将进一步闭锁AGC系统输出的反向调节指令。

进一步的，当电网频率发生扰动且超过预设的频率响应阈值时，控制器叠加AGC系统输出的调度值，对有功功率目标调节值进行同步更新，且通过以太网将更新后的有功功率目标调节值以遥调指令的形式下发至各发电单元之后，所述控制器将利用通讯模块向AGC系统发送一个闭锁遥信信号，实现AGC系统的闭锁调节，以此达到所述频率响应控制装置的动作优先级优选于AGC系统的操作。