[发明专利]一种用于控制水光互补外送电网频率稳定的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于控制水光互补外送电网频率稳定的方法及系统并且更具体地，涉及电力系统安全稳定运行控制技术领域。本发明方法，包括：根据水光互补外送电网的运行情况，获取水光互补外送电网参数，根据所述水光互补外送电网的运行情况和水光互补外送电网参数，确定光伏电源是否可以优先切除和水光互补外送电网的运行状态处于安全运行范围内；根据光伏电源是否可以优先切除，确定送电通道故障后，水光互补外送电网的频率稳定策略。本发明所提出的水光互补外送电网的安全运行范围确定方法，为电力系统工作人员运行水光互补外送电网提供了指导。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定运行控制技术领域，并且更具体地，涉及一种用于控制水光互补外送电网频率稳定的方法及系统。

背景技术

频率是电力系统运行中的一个重要参数，也是衡量电能质量的主要指标之一。电力系统频率是靠系统内并列运行的所有发电机发出的有功功率总和与系统内所有负荷消耗(包括网损)的有功功率总和之间的平衡来维持的。当电力系统受到大机组跳闸、联络线断开或者大容量负荷投切等扰动时，由于系统的有功功率平衡遭到破坏，引起系统频率发生变化，当频率变化幅度较大时，将会对电力系统运行造成明显的不利影响，甚至导致频率稳定破坏事故的发生。

电力系统的功率频率特性是指系统有功功率不平衡时频率的变化特性，是负荷频率特性、发电机频率特性以及电压影响的综合结果。

发电机频率特性

电力系统中并列运行的每一台发电机转速与系统频率的关系为

式中P为发电机转子极对数，n为发电机转速(单位：r/min)，f为系统频率(单位：Hz)。显然电力系统的频率控制就是调节发电机转速。

发电机组转速的调整是由原动机的调速系统来实现的，通常把由于频率变化引起的发电机组输出功率变化的关系称为发电机的频率特性或调节特性，该特性取决于发电机调速系统的特性。

一般用发电机调差系数R，或其倒数单位调节功率K_G来描述发电机的频率特性，其定义为：

标幺值形式为：

式中Δf为频率变化量，ΔP_G为对应频率变化量Δf的发电机有功出力变化量，f_B为频率基值50Hz，P_B为功率基值一般取为发电机额定功率，式中的负号表示发电机输出功率的变化和频率变化的符号相反。

对于一个有n台发电机并列运行的电力系统，当系统频率变化了Δf时，第i台发电机的输出功率变化量为：

全部n台发电机输出功率总变化量为：

由式(5)和单位调节功率K_G的定义，可以得到该系统的等值单位调节功率为：

实际发电机的功率输出变化量是有上限的，即存在一个ΔP_Gmax，当时，发电机的功率变化量不会继续增加。

电力系统高频切机措施

当电力系统的负荷下降，变化量为ΔP_L(ΔP_L＜0)时，系统内发电机输出功率需要变化同样的ΔP_G＝ΔP_L，以维持功率平衡。由式(4)可知ΔP_G＜0，则Δf＞0，即系统频率会上升。在系统的K_G保持不变的条件下，负荷下降越多(即|ΔP_G|越大)，则系统频率上升幅度越大。