[发明专利]多抽水蓄能电站协同的电网紧急功率支援方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统调度运行和控制技术领域，尤其是一种多抽水蓄能电站协同的电网紧急功率支援控制方法。

背景技术

随着输电技术的发展，特高压电网的建设，区域大型受端电网通过多回交直流特高压线路受入大功率电力，单条输电线路的输电能力越来越大，使得电网的运行结构日益复杂，安全稳定运行的风险也不断增大。电网频率作为电网稳定运行的重要标志之一，如何在区域电网遭受大的功率缺失情况下，快速提供紧急功率支援，实现频率恢复，进而避免发生大面积电网连锁事故，保障电网优质稳定的运行，成为大的受端区域电网控制中心面临的重要运行挑战。

为了增强受端电网频率稳定控制，一般采用增加网内的机组旋转备用容量以及配置低频减负荷装置的手段，增加机组的旋转备用，需要较大的运行成本，降低电厂的发电效率；而低频减负荷为电网的第二道防线，更是需要较大的经济、社会成本。

抽水蓄能电站是目前电力系统中应用广泛、容量大的一种储能技术，其在电网中主要配置用于调峰填谷、调相、事故备用及黑启动等功能。抽水蓄能机组具有快速响应能力，跟踪负荷迅速，能适应负荷的急剧变化，可以有效提高电网运行频率和电压质量的稳定性。在电网日常运行中，抽水蓄能电站目前主要用于电网的调峰填谷，对于作为事故备用，一般运行方式为在发生电网事故时，采用调度人工发令，由电站侧人工启动机组发电或者切除抽水工作。这样的工作方式，需要依赖控制中心的调度经验，并通过多层人工干预，延迟电网故障以及频率的恢复时间。

中国发明专利CN103078326A(中国电力科学院，一种提高电网频率安全稳定性的优化方法)针对抽水蓄能电站的事故备用功能，提出了当电网频率过低时，切除运行在电泵模式下的抽水蓄能电站机组，在电网频率过高时，切除运行在发电模式下的抽水蓄能电站机组，并进而依据电网频率，通过调节直流线路功率的方法进行电网的频率稳定控制，以减少低频切负荷、高频切记，减少电力系统故障对生产运行及人民生活的影响。

中国发明专利CN102629760A(国网电力科学研究院，适用频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法)给出了在电网低频情况下，依据频率变化率确定抽水蓄能电站的切泵，并与低频减载项结合的频率稳定恢复优化方法。实现频率的故障恢复。

尚未发现针对多抽水蓄能电站全工况下，对电网发生功率损失，提供频率恢复的协同优化控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在电网发生功率损失时，进行功率支援的优化分配方法，以及利用多抽水蓄能电站快速提供紧急支援功率，实现电网频率的恢复的紧急功率支援方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种多抽水蓄能电站协同的电网紧急功率支援方法，在监测到电网有功率损失时，提供紧急支援，所述多抽水蓄能电站协同的电网紧急功率支援方法包括以下步骤：

紧急支援的启动：设定双遥调命令，所述双遥调命令包括紧急支援目标功率命令和紧急支援控制投退及模式转换命令，所述紧急支援控制投退及模式转换命令包括紧急支援启动准备指令和紧急支援启动指令，根据主站下发至各个电站的所述紧急支援启动准备指令、紧急支援启动指令和紧急支援目标功率命令实现紧急支援的启动；

紧急支援的执行：通过电站成组控制系统根据负荷计划曲线和所述紧急支援目标功率进行电站的机组启停及负荷调节以实现紧急支援的执行；

紧急支援的退出：主站下发紧急支援开始退出指令给电站，电站根据负荷曲线及紧急支援目标功率进行机组启停及负荷控制，当紧急支援目标功率减至0时，主站下发紧急支援完成退出指令，完成整个紧急支援过程。

进一步地，在监测到电网有功率损失时，满足损失功率大于电网当前可调的控制区域旋转备用总量，并且差额大于区域内最小的一台抽蓄容量，功率损失相关的电网频率低于故障下限，持续一定时间内未恢复至设定的正常频率下限时，提供紧急支援。

进一步地，在所述紧急支援的启动中，主站依次下发所述紧急支援启动准备指令和紧急支援启动指令。

进一步地，在电网约束条件下进行所述紧急支援的退出，所述电网约束为所有参与紧急支援的抽蓄电站总负荷曲线及拟退出的总支援功率之和不超过设定阈值。

进一步地，在电站约束条件下进行所述紧急支援的退出，所述电站约束为对于由于紧急支援功率减少及负荷计划曲线的变化，使得电站成组控制系统需要进行发电至停机或者停机至抽水操作，并使得操作停机/启泵的机组台数满足电站安全运行约束。