[发明专利]一种柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制系统

说明书

本发明公开了一种柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制系统，包括上级电网调度平台、送端换流站、调节换流站、抽水蓄能电站、受端换流站(北京)和水电机组调速器，在上级电网调度平台设置广域发电控制主站，抽水蓄能电站内设置执行子站，主站担任主要数据分析、抽水蓄能电站有功调整指令发布等功能，并具备不同的控制模式；子站担任接收主站发布抽水蓄能电站有功调整指令，根据抽水蓄能电站内的实时运行工况，对每台机组的调速器发出实际执行指令。本发明通过测量连接在柔性直流电网上的新能源发电的实时出力进行计算，调节连接在柔性直流电网上的抽水蓄能电站的功率输出来实现优化运行，充分发挥风光与抽水蓄能联合发电的互补优势，实现了柔性直流电网的广域发电控制，有效地平抑了风电与光伏发电分钟级波动特性，实现友好送出。

技术领域

本发明专利属于电力系统控制技术领域，具体而言涉及一种柔直直流电网的抽水蓄能电站的广域发电控制方法。

背景技术

当前，节能减排并遏制气候变暖已经是全世界面临的一项共同挑战和重要议题。我国政府高度重视电力工业的节能减排工作，提出在电力领域实施节能发电调度，提高电力工业能源使用效率，减少环境污染，促进能源和电力结构调整。这是电力行业贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措，是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。

以风电、光伏为代表的新能源因其无污染可再生特性，且无温室气体排放，逐渐成为能源发展的重要方向。随着大型风电、光伏发电基地的出现，直流送端新能源比例不断扩大并将成为主要电力来源，这对新能源的消纳形式和送受端机组的控制方式提出新的技术要求。一是由送端本地消纳过渡到送受端共同消纳，需要大规模新能源全局消纳的送端、受端、交直流功率协调控制；二是由于新能源发电具有间歇性、波动性等特点，随着其穿透功率的增加、会对电网会形成一定程度的冲击。按传统模式独立建设风电、光伏、储能和抽水蓄能电站的自动发电控制系统，相互之间无法实现信息共享与融合，给风光储抽水蓄能柔直环网联合发电系统的运行管理及维护带来极大的不便，系统运行也难以满足日益增长的精细化需求。

因此，有必要提出一种柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制系统，所述的广域发电控制系统包括：上级电网调度平台、2个送端换流站(张北、康保换流站)、1个调节换流站(丰宁换流站)、1个抽水蓄能电站、1个受端换流站(北京)和1个水电机组调速器，其中，抽水蓄能电站与调节换流站(丰宁)连接，水电机组调速器与抽水蓄能电站连接并接收抽水蓄能电站的机组有功指令。

在上级电网调度平台设置广域发电控制主站，在柔性直流电网的抽水蓄能电站设置广域发电控制子站；主站担任数据分析、抽水蓄能电站有功调整指令计算，并具备不同的控制模式；子站接收主站发布的抽水蓄能电站有功调整指令，根据抽水蓄能电站内的实时运行工况，对每台水电机组的调速器发出实际执行指令。

送端换流站均连接新能源孤网且具备交流联网能力，抽水蓄能电站能够有效消纳风电和具有调峰填谷能力；在送端接入大规模新能源发电时，利用该柔性直流电网系统的能力平衡新能源发电引起的受端功率波动。

柔性直流电网抽水蓄能电站广域发电控制系统包括两种控制模式：1、主动功率波动控制，2、应急功率控制。

当系统执行控制模式1时，上级电网调度平台计算抽水蓄能电站有功调整指令，子站在机组侧执行该指令，维持受端对外联络线交换功率按照日前计划送出；当系统切换到控制模式2时，系统不按照控制模式1计算抽水蓄能电站有功调整指令，按照调度的紧急调峰、调频需求进行抽水蓄能电站有功调整指令。

当系统执行控制模式1时，主站采集送端换流站配套风电、光伏电站的日前计划与日内功率预测信息，采集调节端抽水蓄能电站运行信息，选取部分机组参与主动功率波动控制，控制目标为保证新能源发电的最大出力的同时，也能使柔直电网提供的电力呈现电网“友好型”。