[发明专利]依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统及方法

说明书

本发明涉及一种依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统及方法，其技术特点是：该系统的互感器装置：从一次电网获得可用于量测的二次电压信号；高精度动态量测模块：对二次电压信号进行高精度动态量测，得到量测数据；波形拟合计算模块：将量测数据进行拟合计算后得到电网电压频率偏差参量；频率功率响应模块：根据电网电压频率偏差参量，按照预先设置的控制律计算出功率负荷控制目标；功率控制输出模块：根据负荷控制接口将功率负荷控制目标输出，实现对受控功率负荷的控制功能。本发明设计合理，其能够依据频率偏差实现了功率负荷进行秒级甚至毫秒级自适应调节功能，提高了低惯性电力系统运行稳定性，显著提升电网抗扰动能力。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，尤其是一种依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统及方法。

背景技术

为保障系统运行稳定，降低负荷动态变化带来的系统扰动，在交流电网系统中，通常利用发电机中大质量惯性轮组等物理特性，保持交流电网的整体惯量处于适当裕度，提高系统对扰动的抵抗能力。但是，随着新能源技术发展，风电、光电等新能源在电网中渗透率持续提高，特高压直流输电逆变站数量增多，均会降低传统区域电网惯量裕度，进而形成低惯量电力系统。

综上所述，目前低惯量交流电网的稳定运行存在潜在频率崩溃的风险。为解决低惯量交流电网运行存在潜在风险的问题，进一步提升新能源总体占比提供实施空间，迫切需要能够对功率负荷自适应调节的技术，以满足电力系统的负荷需求，从用户负荷侧主动提升电网惯量和裕度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统及方法，依据电网频率对功率负荷自适应调节的方法，解决当前因风电、光电等新能源在电网中渗透率持续提高以及特高压输电逆变站数量增多等因素形成的低惯量电力系统，其稳定运行易受到用户侧负荷扰动影响的不足的问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的系统，包括依次连接的互感器装置、高精度动态量测模块、波形拟合计算模块、功率频率响应模块和功率控制输出模块；

互感器装置：从一次电网获得可用于量测的二次电压信号；

高精度动态量测模块：对二次电压信号进行高精度动态量测，得到量测数据；

波形拟合计算模块：将量测数据进行拟合计算后得到电网电压频率偏差参量；

频率功率响应模块：根据电网电压频率偏差参量，按照预先设置的控制律计算出功率负荷控制目标；

功率控制输出模块：根据负荷控制接口将功率负荷控制目标输出，实现对受控功率负荷的控制功能。

进一步，所述功率控制输出模块还连接有上位机，将电网电压频率偏差参量、功率负荷控制目标和控制结果上传至上位机。

进一步，所述互感器装置包括电压互感器和电流互感器。

进一步，所述高精度动态量测模块对二次电压信号进行高精度动态量测，得到3路电压和3路电流实时波形数据。

一种依据电网频率偏差对功率负荷自适应调节的方法，包括以下步骤：

步骤1、高精度动态量测模块通过电压互感器和电流互感器对电网电压频率信号进行高精度采样，得到3路电压UA、UB、UC和3路电流IA、IB、IC实时波形数据，并传输给波形拟合计算模块；

步骤2、波形拟合计算模块对实时波形数据进行处理，将波形数据中的电网电压频率基波信号提取出来，计算电网电压频率偏差参量并传输给频率功率响应模块；

步骤3、频率功率响应模块接收电网电压频率偏差参量，按照预先设置好的频率功率响应控制律，得到对应频率下的功率负荷控制目标并传输给功率控制输出模块；