[发明专利]一种多调频资源协同的耦合系统一次调频控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种多调频资源协同的耦合系统一次调频控制方法及系统，包括：基于检测的耦合系统并网点的频率和系统额定频率得到频率偏差值；根据所述频率偏差值、调频资源的调频特性和控制特性确定调频控制策略。本发明考虑耦合系统中多调频资源的调频特性和控制特性，在保证耦合系统运行经济性的同时提高耦合系统的调频能力。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定技术领域，具体涉及一种多调频资源协同的耦合系统一次调频控制方法及系统。

背景技术

近年来，电力系统中以风电、光伏为代表的可再生能源发电接入比例持续提升。不同于电力系统中的常规同步发电机组，可再生能源机组不具备主动响应电网频率变化的能力，不具备惯量响应及一次调频功能，给电力系统的频率稳定问题带来极大挑战。为了使可再生能源机组具有一次调频功能，已有研究对风电、光伏的调频技术展开研究，通过附加控制环节来提升其调频能力。对于风电场而言，主要有风机减载运行以及转子动能控制2种方法实现一次调频功能：(1)风机减载运行是指风机不运行在最大功率跟踪模式，留有一定的备用功率供调频使用，这种方法能够使得风电在参与系统调频时增发稳定的有功功率，但这种方法将造成持续性的弃风，降低了经济性。(2)转子动能控制通过对风机转子动能的快速控制，短时间增发风机的有功功率帮助系统频率恢复，这种方法不需要持续性弃风、经济性好，但参与调频的作用时间短，且在退出调频后会有短暂的有功功率跌落现象。对于光伏电站而言，主要通过留有功率备用容量来参与系统的一次调频，与风机减载运行类似，将会降低光伏电站的经济性，造成持续性弃光。

为了解决规模化可再生能源的有效消纳问题，提出了耦合系统的新概念：耦合系统是指在风电、光伏与火电电气联系紧密的场景下，在同一并网点耦合集成为一个电源，利用火电的灵活性调节平抑可再生能源功率波动，促进可再生能源的消纳。将可再生能源与火电在并网点耦合成耦合系统后，需要在考虑耦合系统运行经济性的同时，制定能够提升系统频率稳定性的耦合系统一次调频控制策略。但目前还缺少此方面的研究，亟需从耦合系统整体出发，充分考虑耦合系统中风光火多调频资源的调频特性，综合考虑多调频资源的时序配合、耦合系统运行经济性以及系统调频效果，制定耦合系统的一次调频控制策略。

发明内容

为了解决规模化可再生能源的有效消纳问题的问题，本发明提出了一种多调频资源协同的耦合系统一次调频控制方法，包括：

基于检测的耦合系统并网点的频率和系统额定频率得到频率偏差值；

根据所述频率偏差值、调频资源的调频特性和控制特性确定调频控制策略。

优选的，所述根据所述频率偏差值、调频资源的调频特性和控制特性确定调频控制策略，包括：

当耦合系统的频率偏差值上升超过一次调频死区时，基于调频资源的调频特性和控制特性采用过频一次调频控制策略参与电网调频；

当耦合系统的频率偏差值下跌超过一次调频死区时，基于调频资源的调频特性和控制特性采用低频一次调频控制策略参与电网调频。

优选的，调频资源包括光伏电站、火电机组和风电场，所述当耦合系统的频率偏差值上升超过一次调频死区时，基于调频资源的调频特性和控制特性采用过频一次调频控制策略参与电网调频，包括：

当所述耦合系统的频率偏差值上升超过光伏调频死区时，通过控制光伏电站的有功功率参与电网调频；

当所述耦合系统的频率偏差值继续上升超过火电调频死区时，通过控制火电机组的输出功率参与电网调频；

当所述耦合系统的频率偏差值再次上升超过风电调频死区时，通过控制风电场的有功功率参与电网调频；

其中，所述一次调频死区包括：光伏调频死区、火电调频死区和风电调频死区，且光伏调频死区的上限值火电调频死区的上限值风电调频死区的上限值。

优选的，所述通过控制光伏电站的有功功率参与电网调频，包括：