[发明专利]适应高比例新能源的电网低频减载优化配置方法及系统

说明书

本发明提供了一种适应高比例新能源的电网低频减载优化配置方法及系统，包括：计算电网当前运行方式下新能源出力占比；当电网发生故障时，基于所述电网当前运行方式下新能源出力占比和安全稳定控制装置动作情况从预先生成的低频配置方案表中选择低频减载配置方案；其中，所述低频减载配置方案表包括：新能源出力占比、低频配置方案以及所述低频配置方案对应的配置参数值。本发明提供的技术方案考虑了当前运行方式下的新能源出力占比，保障电网在安全稳定控制装置动作后，低频减载不会误动作而切除大量负荷。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种适应高比例新能源的电网低频减载优化配置方法及系统。

背景技术

由于新能源分布和负荷分布不均衡，部分地区呈现出明显的新能源高占比特征，火电机组和地热机组占比很小，而且火电机组一般只作为冷备用机组。随着新能源发电的快速发展，大规模新能源集中并网对电网运行带来了日益严峻的挑战，一方面是新能源机组不具备一次调频能力，无法响应电网频率变化动态调整有功功率；另一方面，由于大量新能源机组接入电网后，会替代常规电源发电，将会使系统惯量下降，当电网发生功率缺额时，系统惯量越小，则频率跌落幅度越大。面对上述问题各国家根据电网安全和实际情况做出相关规定，以中国制定的《电力系统自动低频减负荷技术规定》为例，根据《电力系统自动低频减负荷技术规定》(DL/T 428-2010)中的要求，当电力系统在实际可能的各种运行情况下，因故发生突然的有功功率缺额后，应能及时切除相应容量的部分负荷，使保留运行的系统部分能迅速恢复到额定频率附近继续运行，不发生频率崩溃，也不使事件后的系统频率长期悬浮于某一过高或过低的数值。

以中国的西藏地区为例，西藏地区是中国太阳能资源最丰富的地区，光伏发电潜力巨大，近几年以来，西藏电网陆续投入运行了大量光伏电站，其中绝大部分都接入了藏中电网。截至2018年底，西藏电网的光伏并网容量增长到了995MW，西藏电网电源结构中水电约占60％，光伏占30％以上，呈现出明显的新能源高占比特征。针对全球类似于西藏地区的新能源高占比弱受端小电网，其具有线路长、负荷轻、惯量小、网架薄弱、电网规模小等特征，受电通道发生故障开断后，安全稳定控制装置动作切除负荷，由于大量新能源接入后电网频率跌落幅度较大且恢复速度较慢，系统频率仍可能触发第三道防线导致低频减载动作，造成负荷损失，为避免安全稳定控制装置正确动作后低频减载动作，需要优化当前低频减载配置方案。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种适应高比例新能源的电网低频减载优化配置方法，包括：

计算电网当前运行方式下新能源出力占比；

当电网发生故障时，基于所述电网当前运行方式下新能源出力占比和安全稳定控制装置动作情况从预先生成的低频配置方案表中选择低频减载配置方案；

其中，所述低频减载配置方案表包括：新能源出力占比、低频配置方案以及所述低频配置方案对应的配置参数值。

优选的，所述低频配置方案表的生成，包括：

基于电网的拓扑结构在机电暂态仿真软件中模拟不同的故障类型；

基于每种故障类型下不同新能源出力占比分别生成一个低频减载配置方案；

基于获取的电网现有低频减载配置方案为每个低频减载配置方案设定配置参数值；

基于所有新能源出力占比对应的低频减载配置方案生成低频配置方案表；

其中，所述配置参数值包括：多轮基本轮和多轮特殊轮；所述基本轮包括基本轮首轮动作频率、级差和延时；所述特殊轮包括特殊轮首轮动作频率、级差和延时。

优选的，每个低频减载配置方案中的基本轮首轮动作频率的设定如下式：