[发明专利]一种光伏电站参与系统调频的控制方法和系统

说明书

本发明提供了一种光伏电站参与系统调频的控制方法和系统，包括：根据光伏电站并网点频率和频率变化率计算光伏电站有功功率调节量；根据光伏电站有功功率调节量修正光伏电站的有功功率初始指令值，得到最终的光伏电站有功功率参考值；基于最终的光伏电站有功功率参考值对光伏电站的并网点有功功率进行控制。本发明提供的技术方案通过频率变化率判别电网发生扰动的大小，采用紧急控制立即增大或减少不同的固定有功功率对光伏电站有功功率进行调节，加强了对电网频率的支撑力度，从而减少电网频率波动幅度，增加电网稳定性。

技术领域

本发明涉及配电网领域，具体涉及一种光伏电站参与系统调频的控制方法。

背景技术

将电力系统的频率维持在额定值附近运行是电力系统安全稳定运行的主要目标之一，但是随着光伏发电和风力发电等新能源发电的快速发展，新能源发电在整个系统电源中的占比也越来越高，而且由于新能源发电发展的区域性特点，其在某些区域电网中的占比已经非常高，为了确保新能源发电的消纳，常规机组出力不断被压低，部分地区甚至不得不减少常规机组的开机数量，这使得整个系统的惯量下降，系统频率的波动性加剧。

目前，光伏电站仅考虑了按照普通下垂控制参与系统的调频，没有充分发挥光伏电站的大量的功率快速下调能力，而当大规模新能源接入弱同步支撑直流送端电网中发生直流闭锁故障时，这种能力则显得尤为重要。

发明内容

针对光伏电站在紧急情况下参与系统频率调节这一技术问题，本发明克服现有技术的不足，提供一种改进的光伏电站参与系统调频的控制方法，减少电网在紧急情况下的频率波动，提高电网稳定性。

本发明提供的技术方案是：

一种光伏电站参与系统调频的控制方法，包括：

根据光伏电站并网点频率和频率变化率计算光伏电站有功功率调节量；

根据所述光伏电站有功功率调节量修正初始指令值，得到最终的光伏电站有功功率参考值；

基于所述最终的光伏电站有功功率参考值对光伏电站的并网点有功功率进行控制。

优选的，所述根据光伏电站并网点频率和频率变化率计算光伏电站有功功率调节量，包括：

当并网点频率在设定的调节死区范围内时，将有功功率调节量设定为零；

当并网点频率超出设定的调节死区范围，且并网点频率低于系统额定频率时，根据并网点频率变化率和设定的下降变化率阈值，计算确定有功功率调节量；

当并网点频率超出设定的调节死区范围，且并网点频率高于系统额定频率时，根据并网点频率变化率与设定的第一上升变化率阈值和第二上升变化率阈值，计算确定有功功率调节量；

其中，所述第二上升变化率阈值大于第一上升变化率阈值；

所述设定的调节死区范围包括：大于频率死区下限值且小于频率死区上限值；

所述并网点频率和频率变化率分别为经过低通滤波后的光伏电站并网点频率和频率变化率。

进一步的，所述当并网点频率超出设定的调节死区范围，且并网点频率低于系统额定频率时，根据并网点频率变化率和设定的下降变化率阈值，计算确定有功功率调节量的计算式如下：

其中，ΔP为光伏电站有功功率调节量，f为测得的并网点频率，f_L为频率死区下限值，k_L为并网点频率低于额定频率时的功频调节系数，R_fL为设定的下降变化率阈值，df/dt|_f＝fL为并网点频率处于下降阶段时等于f_L时的变化率，P_add为设定的光伏电站参与系统调频的恒定功率调节量，f_min为系统扰动造成并网点频率下降的最低值。