一种新能源发电场有功控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种新能源发电场有功控制方法及控制系统，方法包括：接受接入电网有功功率指令，确定发电场有功功率基本值和补偿值；将基本值和补偿值相加，得到发电场有功功率综合值；根据综合值，确定发电场有功功率实际设定值；将实际设定值分配到发电场各发电单元。系统包括基本值及补偿值计算模块、综合值计算模块、设定值计算模块以及设定值分配模块，保证上述方法的实现。本发明专利技术在接受电网调度的调频指令的基础上，结合发电场当前可发有功功率上限确定发电场的有功功率实际设定值，并分配至发电场各发电单元，充分发挥发电场自身的调频能力；响应时间快，调频精度大大提高。

Active power control method and control system for new energy power generation field

The invention relates to a new energy field active control method and control system, power generation method includes: receiving the access grid active power command, determine the farm basic value and active power compensation value; basic value and compensation value added by power active power integrated value; according to the comprehensive value, determine the actual active power plant set value; actual set value assigned to each power generating unit. The system includes the basic value and the compensation value calculation module, the integrated value calculation module, the setting value calculation module and the setting value distribution module, so as to ensure the realization of the above method. The present invention based on power grid dispatching frequency instructions on the farm with the current active power active power limit to determine the actual farm setting value, and allocated to the field of the power generation unit, give full play to its own power FM ability; fast response time, frequency accuracy is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种新能源发电场有功控制方法及控制系统
本专利技术涉及一种用于新能源发电场进行有功控制的方法，还涉及进行新能源发电场有功控制的系统。
技术介绍
电网频率是电能质量的三大指标之一，确保电网频率稳定及电网频率合格是电网调度运行的重要任务之一。调频作为电力系统的一项重要环节，目的是调节发电端有功功率及时跟随负荷变化，确保电力系统的频率稳定。随着风电、光伏等新能源发电场站的快速发展，其在电网总装机容量中的占比日益提高，新能源发电场站对电网的支撑特性越来越受到关注，其行业发展趋势之一就是发展新能源发电场站类似火电发电厂的电网支撑特性，其中包括对电网的主动调频能力。当前，新能源发电场的调频主要依靠区域电网调度根据区域控制误差(ACE)来分配各发电场的有功功率限值来实现二次调频。这种调频方式存在的缺陷是：新能源发电场仅仅被动地接受电网调度的调频指令，无法根据发电场自身的状况主动调节发电功率，不能充分发挥发电场自身的调频能力。此外，调频的精度和响应时间也无法得到充分保证。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是，提供一种新能源发电场有功控制方法，克服现有技术无法实现新能源发电场主动调频，不能充分发挥新能源发电场自身调频能力的缺陷。本专利技术要解决的技术问题之二是，提供一种新能源发电场有功控制系统，克服现有技术无法实现新能源发电场主动调频，不能充分发挥新能源发电场自身调频能力的缺陷。本专利技术解决其技术问题之一所采用的技术方案是：提供一种新能源发电场有功控制方法，包括如下步骤：SP1、接受所接入电网调度部门的有功功率指令，根据该指令确定发电场有功功率给定的基本值P0；获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；SP2、将发电场有功功率给定的基本值和补偿值相加，获得发电场有功功率给定的综合值pd；SP3、根据该综合值pd，结合发电场当前可发有功功率上限，确定发电场的有功功率实际设定值Ps；SP4、将该有功功率实际设定值Ps分配到发电场的每个发电单元。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，所述接入电网测量频率f的获得包括：测量电网接入点电压，通过计算获得接入电网测量频率f；或接受其他设备检测到的发电场电网接入点的测量频率。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，所述获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP包括如下步骤：A1、获得接入电网测量频率f；A2、计算所接入电网测量频率f与电网基准频率f0之间的偏差量Δf＝f-f0；A3、采用所接入电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；设定接入电网频率偏差量门槛下限Δf1和接入电网频率偏差量门槛上限Δf2；当Δf1≤Δf≤Δf2，ΔP＝0；当Δf＜Δf1，ΔP＝-kpΔf或ΔP＝-kp(Δf-Δf1)；当Δf＞Δf2，ΔP＝-kpΔf或ΔP＝-kp(Δf-Δf2)；其中kp为系数。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，所述获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP包括如下步骤：A1、获得接入电网测量频率f；A2、计算所接入电网测量频率f与电网基准频率f0之间的偏差量Δf＝f-f0，计算所接入电网测量频率f的变化率A3、采用所接入电网频率偏差量Δf和变化率确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；设定接入电网频率偏差量门槛下限Δf1和接入电网频率偏差量门其中kp,kd为系数。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，在步骤A3之后，包括步骤：A4、对发电场有功功率给定的补偿值ΔP进行限幅处理。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，所述发电场当前可发有功功率上限根据接受来自发电场内各发电单元的状态参数确定，包括：B1、获取发电场内各发电单元的可发有功功率最大值P′icap、当前运行状态；B2、根据各发电单元的当前运行状态确定各发电单元的可发有功功率上限：当所述发电单元的当前运行状态为发电运行时，该发电单元的可发有功功率上限Picap＝P′icap；当所述发电单元的当前运行状态为停机时，该发电单元的可发有功功率上限Picap＝0；B3、根据各发电单元的可发有功功率上限确定发电场当前可发有功功率上限为n为发电场的发电单元数量。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，所述发电场的有功功率实际设定值Ps按如下方式设定：当发电场的有功功率给定综合值pd≤发电场当前可发功率的上限pcap，发电场的有功功率实际设定值Ps＝Pd；当发电场的有功功率给定综合值pd＞发电场当前可发功率的上限pcap，发电场的有功功率实际设定值Ps＝Pcap。在本专利技术的新能源发电场有功控制方法中，将所述有功功率实际设定值Ps按如下方式分配到发电场的每个发电单元：各发电单元按各自可发有功功率上限占发电场当前可发有功功率上限的比例来分配发电场的有功功率实际设定值，发电单元i的有功功率设定分配值本专利技术解决其技术问题之二所采用的技术方案是：构造一种新能源发电场有功控制系统，包括：基本值及补偿值计算模块：用于接受所接入电网调度部门的有功功率指令，根据该指令确定发电场有功功率给定的基本值P0；用于获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；综合值计算模块：用于将发电场有功功率给定的基本值和补偿值相加，获得发电场有功功率给定的综合值pd；设定值计算模块：用于根据该综合值pd，结合发电场当前可发有功功率上限，确定发电场的有功功率实际设定值Ps；设定值分配模块：用于将该有功功率实际设定值Ps分配到发电场的每个发电单元。在本专利技术的新能源发电场有功控制系统中，所述基本值及补偿值计算模块包括：获取子模块，用于获得接入电网测量频率f；频率计算子模块，用于计算所接入电网测量频率f与电网基准频率f0之间的偏差量Δf＝f-f0；补偿值确定子模块，采用所接入电网频率的偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；设定接入电网频率偏差量门槛下限Δf1和接入电网频率偏差量门槛上限Δf2，当Δf1≤Δf≤Δf2，ΔP＝0；当Δf＜Δf1，ΔP＝-kpΔf或ΔP＝-kp(Δf-Δf1)；当Δf＞Δf2，ΔP＝-kpΔf或ΔP＝-kp(Δf-Δf2)；其中kp为系数；限幅子模块，用于对发电场有功功率给定的补偿值ΔP进行限幅处理。在本专利技术的新能源发电场有功控制系统中，所述基本值及补偿值计算模块包括：获取子模块，用于获得接入电网测量频率f；频率计算子模块，用于计算所接入电网测量频率f与电网基准频率f0之间的偏差量Δf＝f-f0，计算所接入电网测量频率f的变化率补偿值确定子模块，采用所接入电网频率偏差量Δf和变化率确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；设定接入电网频率偏差量门槛下限Δf1和接入电网频率偏差量门槛上限Δf2；当Δf1≤Δf≤Δf2，ΔP＝0；当Δf＜Δf1，或当Δf＞Δf2，或其中kp,kd为系数；限幅子模块，用于对发电场有功功率给定的补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源发电场有功控制方法，其特征在于，包括如下步骤：SP1、接受所接入电网调度部门的有功功率指令，根据该指令确定发电场有功功率给定的基本值P

【技术特征摘要】
2016.11.17 CN 20161101047201.一种新能源发电场有功控制方法，其特征在于，包括如下步骤：SP1、接受所接入电网调度部门的有功功率指令，根据该指令确定发电场有功功率给定的基本值P0；获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；SP2、将发电场有功功率给定的基本值和补偿值相加，获得发电场有功功率给定的综合值pd；SP3、根据该综合值pd，结合发电场当前可发有功功率上限，确定发电场的有功功率实际设定值Ps；SP4、将该有功功率实际设定值Ps分配到发电场的每个发电单元。2.如权利要求1所述的新能源发电场有功控制方法，其特征在于，所述接入电网测量频率f的获得包括：测量电网接入点电压，通过计算获得接入电网测量频率f；或接受其他设备检测到的发电场电网接入点的测量频率。3.如权利要求1所述的新能源发电场有功控制方法，其特征在于，所述获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP包括如下步骤：A1、获得接入电网测量频率f；A2、计算所接入电网测量频率f与电网基准频率f0之间的偏差量Δf＝f-f0；A3、采用所接入电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；设定接入电网频率偏差量门槛下限Δf1和接入电网频率偏差量门槛上限Δf2；当Δf1≤Δf≤Δf2，ΔP＝0；当Δf＜Δf1，ΔP＝-kpΔf或ΔP＝-kp(Δf-Δf1)；当Δf＞Δf2，ΔP＝-kpΔf或ΔP＝-kp(Δf-Δf2)；其中kp为系数。4.如权利要求1所述的新能源发电场有功控制方法，其特征在于，所述获得接入电网测量频率f，根据该接入电网测量频率f和电网基准频率f0计算电网频率偏差量Δf，根据该电网频率偏差量Δf确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP包括如下步骤：A1、获得接入电网测量频率f；A2、计算所接入电网测量频率f与电网基准频率f0之间的偏差量Δf＝f-f0，计算所接入电网测量频率f的变化率A3、采用所接入电网频率偏差量Δf和变化率确定发电场有功功率给定的补偿值ΔP；设定接入电网频率偏差量门槛下限Δf1和接入电网频率偏差量门槛上限Δf2；当Δf1≤Δf≤Δf2，ΔP＝0；当Δf＜Δf1，或当Δf＞Δf2，或其中kp,kd为系数。5.如权利要求3或4所述的新能源发电场有功控制方法，其特征在于，在步骤A3之后，包括步骤：A4、对发电场有功功率给定的补偿值ΔP进行限幅处理。6.如权利要求1所述的新能源发电场有功控制方法，其特征在于，所述发电场当前可发有功功率上限根据接受来自发电场内各发电单元的状态参数确定，包括：B1、获取发电场内各发电单元的可发有功功率最大值P′icap、当前运行状态；B2、根据各发电单元的当前运行状态确定各发电单元的可发有功功率上限：当所述发电单元的当前运行状态为发电运行时，该发电单元的可发有功功率上限Picap＝P′icap；当所述发电单元的当前运行状态为停机时，该发电单元的可发有功功率上限Picap＝0；B3、根据各发电单元的可发有功功率上限确定发电场当前可发有功功率上限为n为发电场的发电单元数量。7.如权利要求1所述的新能源发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱成中，周党生，吕一航，
申请(专利权)人：深圳市长昊机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44