[发明专利]一种计及涉网保护的再生能源电力系统频率稳定控制方法

说明书

本发明涉及一种计及涉网保护的再生能源电力系统频率稳定控制方法，将再生能源电力系统的高频及低周涉网保护定值和第三道防线的高频切逆变器及低周减载定值都整定在再生能源发电系统升压站的频率稳定控制装置上。在传统电力系统频率稳定控制装置基础上计及了因涉网保护而切除的逆变器的影响，可防止再生能源电力系统频率稳定控制装置因忽略涉网保护切除的逆变器而在高频动作时过切逆变器或在低周动作时欠切负荷，避免出现部分逆变器因低周涉网保护而相继动作，从而避免因涉网保护与第三道防线失配而造成再生能源电力系统频率的崩溃，可减少系统停电范围及经济损失，提高电力系统运行的稳定性及可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统安全运行控制技术领域，特别是一种计及涉网保护的再生能源电力系统频率稳定控制方法。

背景技术

《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分为三级：第一级标准保持稳定运行和电网的正常供电；第二级标准保持稳定运行，但允许损失部分负荷；第三级标准当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。根据此标准我们设置三道防线来确保电力系统在遇到各种事故时的安全稳定运行：第一道防线快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电；第二道防线采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行；第三道防线设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止事故扩大，防止大面积停电。

随着环境保护和能源需求增长的双重压力加剧，光伏、风力发电等可再生能源大力推广应用，光伏发电设备、风力发电设备大量接入电网，由于其瞬变、不稳定、不可控的特点，对电网的安全稳定运行带来了新的挑战，近年来，我国发生多起再生能源发电机组大规模脱网事故，关于再生能源发电机组特性及涉网保护与电网运行控制之间协调配合问题受到广泛关注。这些问题中又以低频低压切负荷、解列、高周切机、电压稳定控制等第三道防线措施与再生能源发电机组涉网保护参数的协调配合最为密切。实际上再生能源电力系统大规模接入电网后也会遇到类似的问题。

目前，电力系统传统第三道防线用于控制频率稳定的高频切机和低周减载装置只考虑切除本站的机组或负荷，而未考虑逆变器涉网保护给电网带来的负面影响，由于涉网保护切除的是逆变器，且因涉网保护先动作，从而应用于再生能源电力系统可能会导致在高频动作时过切逆变器，造成系统低频而致部分逆变器因低周涉网保护而相继动作，或在低周动作时欠切负荷，从而造成系统持续低周而致部分逆变器再次因低周涉网保护而相继动作，造成系统大范围停电。因此传统的电力系统第三道防线用于控制频率稳定的高频切机和低周减载装置，如果装设在再生能源电力系统升压变就必须要进行相应的改造。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可防止再生能源电力系统频率稳定控制装置在高频动作时过切逆变器或在低周动作时欠切负荷，避免因涉网保护与第三道防线失配而造成再生能源电力系统频率的崩溃，减少系统停电范围及经济损失，提高电力系统运行的稳定性及可靠性的计及涉网保护的再生能源电力系统频率稳定控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种计及涉网保护的再生能源电力系统频率稳定控制方法，包括以下步骤：

①获取再生能源发电系统升压站的高频切逆变器及低周减载定值和所有逆变器的高频及低周涉网保护定值，并将因高频和低周涉网保护切除的逆变器有功功率之和P_S清零；

②判断再生能源电力系统内是否有逆变器的电压满足高频或低周涉网保护条件，若有，则满足高频或低周涉网保护条件的逆变器会因高频或低周涉网保护而动作，此时记录各逆变器因涉网保护而被切除时刻的有功功率P_j，并统计所有因涉网保护而切除的逆变器的有功功率之和N为涉网保护切除的逆变器总台数；若没有逆变器因涉网保护而动作，则P_S保持不变，直接转至步骤③；