[发明专利]含电压受控源的新能源场站主动支撑协调控制方法及系统

说明书

本发明提供一种含电压受控源的新能源场站主动支撑协调控制方法及系统，该方法包括：根据调度及源网荷储运行及控制指令，得到新能源场站外特性工作模式及受控目标值，设置新能源场站中电压受控源以及电流受控源的内部参数；监测电压源受控单元出力状态并计算电压源调节裕度；基于场站外特性总目标值，设置新能源场站功率、惯量、一次调频/调压的多源协调控制目标函数及约束条件，根据多源协调控制目标函数及约束条件获得电流源受控分配逻辑；基于电压源调控裕度及电流源受控分配逻辑，设置各受控单元二级控制逻辑及其分配先后策略。本发明能够使新能源场站外特性表征为电压源/电流源型新能源场站，提升新能源场站主动支撑能力。

技术领域

本发明涉及新能源场站协调控制技术领域，具体是一种含电压受控源的新能源场站主动支撑协调控制方法及系统。

背景技术

新能源发电场站含风电、光伏、储能、SVG等，往往是由若干不同品牌的厂家组成，导致新能源场站对电网频率、电网有功功率变化响应时间不足，这就会导致电网的安全稳定性变差，这种架构凸显出以下不足：

1.每个能源的功率控制设备只能独立地调节自家的能源功率，而并没有从全场考虑功率的最优调节。如果因为气象或者其他原因，单机有功出力出现波动，这势必造成有功功率无法有效的跟踪有功AGC指令值，造成电厂发电量的损失，更严重的会造成电网对场站的考核；

2.如果地区电网一次调频死区设置过小，或电网频率波动过于频繁，将导致机组长时不能运行在最大功率跟踪状态，同时造成设备的长期频繁动作，使得设备磨损加剧，可靠性能下降；

3.新能源场站不限功率情况下，在电网出现低频扰动时，新能源场站由于自然环境因素均无法正向调节有功功率，这使得为确保能响应电网频率低频扰动，各新能源场站均需减少出力，从而造成场站经济受损；

4.已运行的新能源场设备由于原设计及技术不具备快速调节发电出力能力，即使改造也可能不能完美体现调频效果，从而可能发生二次改造情况；

5.传统新能源场站主动支撑能力，例如AGC/AVC、一次调频、惯量支撑以及能量管理平台，这些功能由各种设备独立完成，设备之间成为数据孤岛。设备之间的协调只能通过通信方式进行，影响了调频和调压的速度，降低了系统的可靠性；

6.现有新能源场站往往只含有电流受控源，缺少含有电压受控源的新能源场站协调控制方法及系统。随着我国双碳及新型电力系统建设推进，以100％新能源供电的系统将不断涌现，该系统中往往呈现低短路比，传统基于电流受控源的新能源场站将无法满足系统运行要求，其电流源外特性无法自主建立电压频率，不能满足系统要求。因此，含电压受控源的新能源场站能够有效提供电压、频率参考量，维持并网点及整个电力系统稳定，尤其是对于100％新能源供电且无大电网支撑的系统，因此含电压源的新能源场站能够为系统提供主动支撑能力，具有广阔的前景。然而现阶段的场站协控系统主要采用定有功无功的方式，仅适应于仅含电流源的新能源场站。对于同时含有电压源及电流源的新能源场站，电压源对外有功\无功无法控制，传统采用有功无功分配的方式存在较大问题，且无法支撑系统自主一次调频、调压、惯量支撑。

发明内容

本发明的目的在于提出一种含电压受控源的新能源场站主动支撑协调控制方法及系统，能够使新能源场站外特性表征为电压源/电流源型新能源场站，提升新能源场站主动支撑能力。

一种含电压受控源的新能源场站主动支撑协调控制方法，其特征在于包括如下步骤：

根据调度及源网荷储运行及控制指令，得到新能源场站外特性工作模式及受控目标值，根据所述新能源场站外特性工作模式设置新能源场站中电压受控源以及电流受控源的内部参数；

监测电压源受控单元出力状态并计算电压源调节裕度；

基于场站外特性总目标值，设置新能源场站功率、惯量、一次调频/调压的多源协调控制目标函数及约束条件，根据多源协调控制目标函数及约束条件获得电流源受控分配逻辑；