[发明专利]一种水电、光伏、储能电源互补的集成电源的有功功率调节方法

说明书

本发明公开了一种水电、光伏、储能电源互补的集成电源的有功功率调节方法，互补集成单元根据获取的参数进行以下调节，计算储能电源单元的充放电修正功率、计算水力电源的单元有功功率目标值、计算水力电源单元的一次调频调节系数、生成光伏机组的开停机建议、计算储能电源单元的单元有功功率目标值并进行分派。本发明使用水力电源对光伏电源进行补偿调节、储能电源对水力电源和光伏电源单元进行补偿调节，利用调节性能较好的电源对调节性能较差的电源或没有调节能力的电源进行补偿调节；对于不具备一次调频功能但又因为作为发电电源而必须承担一次调频义务的光伏电源，采取了将其一次调频任务全部转嫁到水力电源的控制策略。

技术领域

本发明属于电力系统自动化控制技术领域，涉及一种水电、光伏、储能电源互补的集成电源的有功功率调节方法。

背景技术

随着能源新战略的实施，光伏发电的比重不断增加，但是光伏发电主要靠天吃饭，发电能力强烈依赖于不可调节、不可储存的气象资源，具有强烈的随机性和波动性特征，严重威胁电网安全。

水力电源以水力势能作为发电机的原动力来源，从而与光伏发电相比具有了良好的可调节性和可存储性(依赖于水库容量)，与火力电源一起是截止目前为止电力系统的核心支撑电源。

电网发电功率与消耗功率的失衡表现为电网频率与额定频率(50Hz)的偏差，当电网频率与额定频率偏差超过一个门槛值后，调度对控制范围内各并网电站的输出有功功率进行调节，使电网发电功率和消耗功率恢复平衡状态，以保证电网频率和额定频率之差在允许范围内，以上整个过程称为二次调频。二次调频包括如下步骤：1)调度机构根据电网频率偏差量，以及电网“频率—功率”敏感系数，对使电网频率回复到额定频率而需要的发电功率变化量进行计算；2)调度根据计算结果对控制区域内各并网电站的有功功率设定值进行修正，并发出功率调节指令；3)各电站在接收到新的有功功率设定值后，由AGC将电站总有功功率设定值分配到受AGC控制的各台机组；4)各机组有功功率控制系统根据新的单机有功功率设定值对机组有功功率进行闭环反馈调节。

当电网频率与额定频率偏差超过一次调频门槛值(国内绝大部分电网为水电0.05Hz)后，各机组调速器系统根据预设的“频率—功率”调节系数对机组有功功率进行调节，以在一定程度上弥补电网发电功率与消耗功率之间的失衡。与二次调频相比，由于没有统一的控制中枢对各参与一次调频的机组进行协调控制，且与调节量的计算机制有关，一次调频无法使电网频率完全恢复到额定频率，因此又被称为有差调节，但一次调频的优势在于：1)由于没有统一的控制中枢，于是也避免了二次调频那样完全失效的风险(例如调度二次调频功能模块异常退出)，从而获得了极高的总体可靠性；2)调节指令由机组直接计算得出，省略了二次调频的调度计算、指令传输、电站AGC分配等过程，因此对电网频率异常的响应速度远快于二次调频。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种水电、光伏、储能电源互补的集成电源的有功功率调节方法，利用调节性能较好的电源对调节性能较差的电源或没有调节能力的电源进行补偿调节，以提高互补集成电源的有功功率总体调节性能。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种水电、光伏、储能电源互补的集成电源的有功功率调节方法，通过互补集成电源集控中心对水力电源、储能电源和光伏能源进行协调控制：所述互补集成电源集控中心设置有互补集成单元、水力电源单元、储能电源单元和光伏电源单元；

水力电源单元依据水力电源的基本参数得到水力电源控制中间参数，并发给互补集成单元；储能电源单元依据储能电源的基本参数得到包括电池状态、储能电源调节系数在内的储能电源控制中间参数，并发给互补集成单元；光伏电源单元将光伏电源控制中间参数发给互补集成单元；

互补集成单元根据获取的参数进行以下调节操作：

S100)计算储能电源单元的充放电修正功率：其中，α为充放电系数，根据储能电源单元的电池总体电量状态，每隔固定周期对充放电系数进行更新；和分别为储能机组i的电池荷电最大值和最小值；