[发明专利]含大规模风电机组的电网稳定运行频率控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种含大规模风电机组的电网稳定运行频率控制方法及系统，所述控制方法包括以下步骤：1)在发生故障时，计算首次切除负荷量；2)基于所述首次切除负荷量对电网进行切负荷操作，判断电网频率是否稳定，若是，则结束，若否，则执行步骤3)；3)基于所述首次切除负荷量计算二次切除负荷量；4)基于所述二次切除负荷量对电网进行切负荷操作。与现有技术相比，本发明能够准确地完成负荷削减动作，使电网在故障后继续稳定运行。

技术领域

本发明涉及电网故障处理技术领域，尤其是涉及一种含大规模风电机组的电网稳定运行频率控制方法及系统。

背景技术

随着社会的发展和进步，人们生活质量在不断提高。人们对于电量的需求也越来越多，给电力企业带来不小的考验。传统的发电主要为火力发电和天然气发电，不仅消耗了大量的地球资源，而且化石燃料的燃烧也造成了环境的污染。而风能、太阳能等一些清洁能源与其化石相比具有明显的优点：这类能源取之不尽用之不竭，不会产生二氧化碳和硫化物，且对环境无污染。大量的开发清洁能源可以极大的减少地球现有化石资源的开采，减轻地球环境的污染，所以风能、太阳能等发电机组在电网中的应用越来越广泛。

目前，针对含大规模风电机组的电网在故障后系统安全稳定主要研究集中在频率稳定技术和电压稳定技术方面。但目前的处理方法还存在无法充分利用可再生能源、负荷消减不够精确等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含大规模风电机组的电网稳定运行频率控制方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含大规模风电机组的电网稳定运行频率控制方法，包括以下步骤：

1)在发生故障时，计算首次切除负荷量；

2)基于所述首次切除负荷量对电网进行切负荷操作，判断电网频率是否稳定，若是，则结束，若否，则执行步骤3)；

3)基于所述首次切除负荷量计算二次切除负荷量；

4)基于所述二次切除负荷量对电网进行切负荷操作。

所述首次切除负荷量的计算公式为：

式中，Δp₁为首次切除负荷量，H为惯性时间常数，f为系统此时频率，a为首次切负荷比例，t₁为系统频率变化时刻，为t₁时刻频率的微分。

所述首次切负荷比例a的取值范围为(0，1]。

所述首次切负荷比例a为0.5，使得系统不出现大的波动。

所述二次切除负荷量的计算公式为：

式中，Δp₂为二次切除负荷量，H为惯性时间常数，f为系统此时频率，a为首次切负荷比例，t₁为系统频率变化时刻，为t₁时刻频率的微分，t₂为第一次切负荷之后系统频率再次变化时刻，为t₂时刻频率的微分。

一种含大规模风电机组的电网稳定运行频率控制系统，包括：

首次负荷切除执行模块，在发生故障时触发，用于计算首次切除负荷量，并基于所述首次切除负荷量对电网进行切负荷操作；

电网频率稳定判断模块，用于判断电网频率是否稳定；

二次负荷切换执行模块，在所述电网频率稳定判断模块的判断结果为否时触发，用于基于所述首次切除负荷量计算二次切除负荷量，并基于所述二次切除负荷量对电网进行切负荷操作。

所述首次切除负荷量的计算公式为：