[发明专利]光热机组的快调汽门控制量计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种光热机组的快调汽门控制量计算方法及系统，本发明根据新能源母线的电压受扰轨迹和高低压穿越曲线的最大电压差、脱网新能源所在母线的短路容量、以及光热机组发出无功与新能源母线接受无功变化的灵敏度，计算脱网新能源所需的无功支撑量，考虑光热机组容量、光热机组当前发出的有功以及光热储能的功率限制，确定抑制新能源脱网的快调汽门控制量，从而可协调无功功率的输出，提高新能源消纳量，为光热机组与近区新能源的协调优化运行及控制提供决策支持。

技术领域

本发明涉及一种光热机组的快调汽门控制量计算方法及系统，属于电力系统及其自动化技术领域。

背景技术

光伏发电和风力发电是清洁能源领域中技术成熟、具备规模开发的发电方式，但风电和光电存在出力不稳定和间歇性等特点，新能源发电单元脱网事故时有发生，使得接入电网的安全运行问题突出。

与光伏、风力发电相比，光热发电(Concentrating Solar Power)同样属于清洁能源，其通过光照集热产生热水蒸汽带动汽轮机发电，与传统的火力发电方式相同，由于光热发电带有储能装置，可以方便地调节发出的有功和无功功率。由于光热机组的总容量有限，可以通过近区光热机组快调汽门控制，最大程度地支撑近区电压，防止风电、光伏脱网，而又尽可能多的发出有功功率，提高总的新能源消纳能力，但是目前还没有量化光热机组在抑制新能源脱网时的快调汽门控制量的方法。

发明内容

本发明提供了一种光热机组的快调汽门控制量计算方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

光热机组的快调汽门控制量计算方法，包括：

响应于判断出新能源脱网，获取新能源母线的电压受扰轨迹和高低压穿越曲线的最大电压差，获取脱网新能源所在母线的短路容量，根据光热机组发出的无功，计算光热机组发出无功与新能源母线接受无功变化的灵敏度；

根据最大电压差、短路容量和灵敏度，计算脱网新能源所需的无功支撑量；

根据无功支撑量、光热机组容量和光热机组当前发出的有功，计算快调汽门调节有功；

根据快调汽门调节有功和光热机组当前获取的太阳能功率，确定快调汽门控制量。

获取新能源母线的电压受扰轨迹和高低压穿越曲线的最大电压差，包括：

将新能源母线的电压受扰轨迹和高低压穿越曲线进行逐点对比，获取相对点之间的电压差；

获取相对点之间的最大电压差，将相对点之间的最大电压差作为新能源母线的电压受扰轨迹和高低压穿越曲线的最大电压差。

计算光热机组发出无功与新能源母线接受无功变化的灵敏度的公式为：

其中，η_j.i为第j个光热机组发出无功与第i个新能源母线接受无功变化的灵敏度，ΔQ_j为第j个光热机组发出无功的变化量，ΔQ_j.i为第j个光热机组发出无功变化前后，第i个新能源母线接受无功变化量。

计算脱网新能源所需的无功支撑量的公式为：

其中，S_ΔQ为脱网新能源所需的无功支撑量，η_j.i为第j个光热机组发出无功与第i个新能源母线接受无功变化的灵敏度；S_s.i为第i个新能源母线的短路容量；ΔU_i为第i个新能源母线的电压受扰轨迹和高低压穿越曲线的最大电压差；n为脱网的新能源母线数量；U_o.i为第i个新能源母线在光热无功变化前的电压有名值。

计算快调汽门调节有功的公式为：