[发明专利]一种风光水火储一体化并网同步测量与协同控制方法

说明书

本发明公开了一种风光水火储一体化并网同步测量与协同控制方法，包括：在风电、光电、水电、火电及储能装置组成的孤立供电系统中，通过同步测量系统获取电网特征信号，检测孤网并网失败的信息；通过协同控制使各电源快速调整出力并同步调整负荷，实现孤网内部各电源功率输出协同响应，并在之后的时间始终保持功率平衡，实现风光水火储电源存在的孤网的协调控制运行；解决了部分与系统联系较弱的地区，当地区电网与诸王的联络线或联络变跳闸后，地区电网会进入孤网运行，此时区域内富集的新能源即小水电会使该孤网系统难以保持稳定等技术问题。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，尤其涉及一种风光水火储一体化并网同步测量与协同控制方法。

背景技术

随着新型电力系统的建设，能源供给侧结构性改革，风光水火储等多种电源在区域电网中互补协调可以有效的提升能源电力发展质量，对于促进我国能源转型和经济社会发展具有重要的现实意义和深远的战略意义。

但是，多种电源在区域电网中的出现也引发了一些新的问题：部分与系统联系较弱的地区，当地区电网与诸王的联络线或联络变跳闸后，地区电网会进入孤网运行，此时区域内富集的新能源即小水电会使该孤网系统难以保持稳定。

因此虑及风光水火储多种电源组合的孤网研究是新型电力系统在孤网运行下的稳定控制与运行技术研究近年来受到了广泛的关注，新型电力系统中孤网运行问题也进一步凸显。

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题,提出了基于多智能体的风光水火储一体化并网同步测量与协同控制方法。并网失败后的风光水火储复杂孤网稳定运行的协调控制策略存在一定的复杂性，其表现为：一方面，需要快速的发现并网失败这一事件，以便快速启动控制；另一方面协调控制策略需要适应多种电源本身的不同特性以及不同电源运行工况的变动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种风光水火储一体化并网同步测量与协同控制方法，针对并网失败后，孤网系统内部出现功率不平衡的工况，使各电源间能够协调相应，快速平抑扰动，能够更有效和可靠的进行风光水火储复杂多源孤网系统的协调控制，为风光水火储复杂多源孤网系统协调控制提供技术依据和实用方法。

本发明的技术方案是：

一种风光水火储一体化并网同步测量与协同控制方法，所述方法包括：在风电、光电、水电、火电及储能装置组成的孤立供电系统中，通过同步测量系统获取电网特征信号，检测孤网并网失败的信息；通过协同控制使各电源快速调整出力，并同步调整负荷，实现孤网内部各电源功率输出协同响应，并在之后的时间始终保持功率平衡，达到从扰动发生到孤网内被控风光水火储电源功率输出协同响应的全过程时间≤200毫秒,系统闭环连续控制周期≤20毫秒,孤网扰动后恢复安全稳定时间≤30秒，实现风光水火储电源存在的孤网的协调控制运行。

所述方法还包括下述步骤：

步骤1、建立风光水火储多源复杂孤网的协同控制框架；

步骤2、建立协调联合调度层；

步骤3、建立场站监控及数据传输层；实现传输信息以及对各场站数据进行监控，观察是否有越限情况发生，若存在越限则发出报指令，并传输至上层；

步骤4、建立分散控制及执行层。

步骤1所述建立风光水火储多源复杂孤网的协同控制框架的方法为：

步骤1.1、建立三层控制框架实现风光水火储多源复杂孤网的协同控制，上层为中心协调联合调度层，中间层为场站监控及数据传输层，下层为分散控制及执行层；

步骤1.2、上层中心协调联合调度层通过通信模块获取实时信息，结合历史数据信息对微电网整体运行状态进行分析，判断是否发生孤网并网失败；联合调度网内各电源达到协同响应，快速平抑扰动的目的；

步骤1.3、中间层为场站监控及数据传输层，实现对各子系统的单独监控,实时上传各设备的运行信息,并同时接收联合控制层下发的控制指令,分解后下发至分散控制及执行层的风电、水电和火电机组、光伏逆变器、储能及负荷控制单元；