[发明专利]一种适用于构网型设备的快速功率控制方法与系统

说明书

本发明公开了一种适用于构网型设备的快速功率控制方法与系统，包括：EMS系统、稳控装置、功率协调控制器、VSC变流器，所述EMS系统、稳控装置通过通信网络与功率协调控制器相连接，功率协调控制器通过通信网络分别向每台VSC变流器对应功率控制器发送分解后的快速功率控制指令，每台VSC变流器与构网型设备相连接，并向构网型设备发送功率响应控制信号。本发明提供的一种适用于构网型设备的快速功率控制方法与系统，在不影响其相关构网控制特性的基础上，实现整站ms级的功率响应速度，满足快速二次调频需求，并可融入电网三道防线，响应稳控指令实现以调代切。

技术领域

本发明涉及一种适用于构网型设备的快速功率控制方法与系统，属于构网型设备调控技术领域。

背景技术

随着电力系统新能源装机占比不断提升，电网安全稳定形态日益复杂化，主要体现在系统调峰能力不足、转动惯量下降、短路容量不足等方面。

为了进一步解决转动惯量、短路容量等问题，在新能源汇集站部署调相机成为一种可行方案并得到应用。然而，现有方案仍面临降成本、减轻维护工作量等压力。而构网型设备具备类似常规同步发电机组控制特性(部分性能优于同步发电机，如短路电流可控、转动惯量可整定等)，近年来在国际上逐步获得关注和认可。然而，由于构网型设备模拟常规发电机组的短路电流支撑能力、转动惯量等特性，其在响应电网功率调节指令过程中的调节特性也与常规发电机组类似，响应速度较慢，更无法满足实现类似常规跟网型控制设备的ms级快速功率控制功能实现以调代切。

因此，如何在保留构网型设备具备类似常规发电机的短路电流、转动惯量支撑能力的基础上，研究其快速功率控制实现方法，是进一步提升构网型设备对电网三道防线适应性的关键。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在构网型设备功率调节速度偏慢的不足，本发明提供一种适用于构网型设备的快速功率控制方法与系统，在不影响其相关构网控制特性的基础上，实现整站ms级的功率响应速度，满足快速二次调频需求，并可融入电网三道防线，响应稳控指令实现以调代切。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，一种适用于构网型设备的快速功率控制系统，包括：EMS系统、稳控装置、功率协调控制器、VSC变流器，所述EMS系统、稳控装置通过通信网络与功率协调控制器相连接，功率协调控制器通过通信网络分别向每台VSC变流器对应功率控制器发送分解后的快速功率控制指令，每台VSC变流器与构网型设备相连接，并向构网型设备发送功率响应控制信号。

所述功率控制器包括：比较单元，比较单元第一输入端与功率协调控制器输出端相连接，第二输入端与VSC变流器的反馈端相连接，比较单元输出端与快速功率控制单元输入端相连接。将虚拟机机械功率P_m、虚拟机电磁功率P_e、虚拟机机端实测电压V和虚拟机无功功率实测值Q_e分别与构网型控制单元的输入端相连接，构网型控制单元第一输出端与双环控制的第一输入端相连接，构网型控制单元第二输出端与叠加单元的第一输入端相连接，快速功率控制单元的输出端与叠加单元的第二输入端相连接，叠加单元的输出端与双环控制的第二输入端相连接，双环控制的输出端与VSC变流器输入端相连接，VSC变流器输出端与构网型设备相连接。

作为优选方案，所述构网型设备包括：储能系统、光伏系统、风机系统或柔直系统。

第二方面，一种适用于构网型设备的快速功率控制方法，包括以下步骤：

步骤1：EMS系统或稳控装置下发构网型设备的功率控制指令P_set，功率协调控制器接收构网型设备的功率控制指令P_set。

步骤2：功率协调控制器根据构网型设备的功率控制指令P_set，输出分解后的快速功率控制指令P_ordi，并下发至每个构网型设备对应的功率控制器。