[发明专利]一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置

说明书

本发明提供一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置，确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；确定新能源场站并网点的频率偏差，并对新能源场站进行频率控制，提高了频率控制的准确性和一致性；本发明考虑不同运行状态下新能源场站中发电单元、集电线路、升压变压器和无功补偿装置等的有功功率损耗值，优化了调频响应时间等技术指标；本发明提供的技术方案确定的新能源场站的有功功率损耗值更接近新能源场站的实际运行情况，可信度较高，且可在含多个自动发电控制系统的新能源场站中使用，具有良好的适应性。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置。

背景技术

近年来，国内风电/光伏装机容量持续快速增长，局部电网新能源穿透率不断上升，电网中同步发电机发电量占比逐步下降。为保障电网和新能源电站安全稳定运行，国家标准GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》和GB/T 19964-2012《光伏发电站接入电力系统规定》要求风电/光伏应具备主动参与电网调频的能力，国家标准GB/T 19963《风电场接入电力系统技术规定》(修订版)征求意见稿中，提出风电场应具备频率调节功能，并对涉及的惯量响应和一次调频给出了具体的要求，例如要求惯量响应时间不大于1s、一次调频响应时间不大于10s，调节偏差不大于±2％P_n等。

新能源场站中各发电单元(包括风电机组或光伏逆变器)到主变压器之间的线缆有几公里到十几公里长，其中还含有0.69/35kV升压变压器，通常有功功率损耗在几十千瓦至几兆瓦不等。目前新能源场站频率控制多集中于发电机转子、变桨、变流器、外配储能等调控对象在时间和空间上的组合控制及其调控能力释放的研究，通过新能源发电单元控制、通讯方式、控制指令的分配等实现风电场一次调频。但是诸如响应时间、积分电量比例和稳态控制偏差等调频指标不符合相关技术要求，新能源场站频率控制的准确性和一致性均较低。

发明内容

为了克服上述现有技术中新能源场站频率控制的准确性和一致性均较低的不足，本发明提供一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，包括：

基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中站用变压器的有功功率确定新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值；

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率确定新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值；

基于新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值和新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值确定新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值；

其中，新能源场站并网点有功功率损耗值包括新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值。

新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值按下式确定：

式中，ΔP₂为新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值，P_wg为新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率。