一种电网应急协调控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电网应急协调控制方法及装置。本发明专利技术中的应急电网协调控制方法中每一台发电机应急电源只需要根据自身参数即可计算电源频率参考值进行控制，无需通过中央控制器和通讯系统与其他机组进行协调控制，并且此时系统动态性能由发电机应急电源的有功功率‑频率分布式一次控制主导，保留了线性下垂良好的动态响应特性，避免了由于频率恢复环节导致的暂态负荷分配的恶化，解决了当前灾害下电力系统应急问题的解决方法需要借助中央控制器和通讯系统控制各个应急发电机组，并且在频率恢复环节容易导致暂态负荷分配的恶化的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电网应急协调控制方法及装置
本专利技术涉及电力控制
，尤其涉及一种电网应急协调控制方法及装置。
技术介绍
电能在国民经济发展和社会生活中扮演着及其重要的角色，人们对电力供应的稳定性、安全性和可靠性的要求也越来越高。但是电力系统由于存在集中发电、远距离输电和大电网互联的特点，容易因为自然灾害的破坏导致大面积停电事故。大面积停电事故通常会导致电力基础设施严重破坏，引起社会关键基础设施的交互影响。如果不采取应急供电措施，将会严重社会正常生产和生活，导致重要机构组织功能瘫痪，造成难以挽回的经济损失。但是当前关于解决灾害下电力系统应急问题的研究主要是关于灾害条件下电力应急管理理论、技术对策以及城市配电网中移动应急电源的优化配置和最优调度，需要借助中央控制器和通讯系统控制各个应急发电机组，并且在频率恢复环节容易导致暂态负荷分配的恶化。因此，导致了当前灾害下电力系统应急问题的解决方法需要借助中央控制器和通讯系统控制各个应急发电机组，并且在频率恢复环节容易导致暂态负荷分配的恶化的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电网应急协调控制方法及装置，解决了当前灾害下电力系统应急问题的解决方法需要借助中央控制器和通讯系统控制各个应急发电机组，并且在频率恢复环节容易导致暂态负荷分配的恶化的技术问题。本专利技术提供了一种电网应急协调控制方法，其特征在于，包括：S1：构建发电机应急电源中关于电源频率一次变化量的电源有功功率-频率分布式一次控制模型和关于电源频率二次变化量的电源有功功率-频率分布式二次控制模型；S2：将电源频率一次变化量与经过第一低通滤波环节的电源频率二次变化量相加得到电源频率参考值的计算模型；S3：联立电源有功功率-频率分布式一次控制模型、电源有功功率-频率分布式二次控制模型和电源频率参考值的计算模型计算电源频率参考值。优选地，还包括：步骤S4、步骤S5和步骤S6；S4：构建储能装置中关于储能装置频率一次变化量的储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、关于储能装置频率二次变化量的储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型和关于储能装置频率三次变化量的储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型；S2：将储能装置频率一次变化量、经过第二低通滤波环节的储能装置频率二次变化量和经过第三低通滤波环节的储能装置频率三次变化量相加得到储能装置频率参考值的计算模型；S3：联立储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型和储能装置频率参考值的计算模型计算储能装置频率参考值。优选地，步骤S1之前还包括：步骤S0；S0：将发电机应急电源的电源频率下垂控制系数和储能装置的储能频率下垂控制系数均设置为预置数值，将储能下垂控制的额定频率设置为发电机应急电源的频率最大值。优选地，电源有功功率-频率分布式一次控制模型和电源有功功率-频率分布式二次控制模型的表达式为：其中，f1pri为电源频率一次变化量，fmax为发电机应急电源的频率最大值，mi为发电机应急电源的电源频率下垂控制系数，P1i为发电机应急电源输出的有功功率，f1sec为电源频率二次变化量，f10为发电机应急电源的额定频率，f1iref为电源频率参考值，α为发电机应急电源的频率增益系数；电源频率参考值的计算模型的表达式为：其中，T1为第一预置时间常数。优选地，储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型和储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型的表达式为：其中，f2pri为储能装置频率一次变化量，f*为储能装置的额定频率，ki为储能装置的储能频率下垂控制系数，P2i为储能装置输出的有功功率，SOCi为第i个储能装置的荷电状态，f2sec为储能装置频率二次变化量，β为储能装置的频率增益系数，f20为系统参考频率，f2iref为储能装置频率参考值，SOCAVR为所有储能装置的荷电状态的算术平均值；储能装置频率参考值的计算模型的表达式为：其中，T2为第二预置时间常数，T3为第三预置时间常数。本专利技术提供了一种电网应急协调控制装置，包括：电源变量单元，用于构建发电机应急电源中关于电源频率一次变化量的电源有功功率-频率分布式一次控制模型和关于电源频率二次变化量的电源有功功率-频率分布式二次控制模型；电源参考单元，用于将电源频率一次变化量与经过第一低通滤波环节的电源频率二次变化量相加得到电源频率参考值的计算模型；电源计算单元，用于联立电源有功功率-频率分布式一次控制模型、电源有功功率-频率分布式二次控制模型和电源频率参考值的计算模型计算电源频率参考值。优选地，还包括：储能变量单元、储能参考单元和储能计算单元；储能变量单元，用于构建储能装置中关于储能装置频率一次变化量的储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、关于储能装置频率二次变化量的储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型和关于储能装置频率三次变化量的储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型；储能参考单元，用于将储能装置频率一次变化量、经过第二低通滤波环节的储能装置频率二次变化量和经过第三低通滤波环节的储能装置频率三次变化量相加得到储能装置频率参考值的计算模型；储能计算单元，用于联立储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型和储能装置频率参考值的计算模型计算储能装置频率参考值。优选地，还包括：参数设置单元；参数设置单元，用于将发电机应急电源的电源频率下垂控制系数和储能装置的储能频率下垂控制系数均设置为预置数值，将储能下垂控制的额定频率设置为发电机应急电源的频率最大值。优选地，电源有功功率-频率分布式一次控制模型和电源有功功率-频率分布式二次控制模型的表达式为：其中，f1pri为电源频率一次变化量，fmax为发电机应急电源的频率最大值，mi为发电机应急电源的电源频率下垂控制系数，P1i为发电机应急电源输出的有功功率，f1sec为电源频率二次变化量，f10为发电机应急电源的额定频率，f1iref为电源频率参考值，α为发电机应急电源的频率增益系数；电源频率参考值的计算模型的表达式为：其中，T1为第一预置时间常数。优选地，储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型和储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型的表达式为：其中，f2pri为储能装置频率一次变化量，f*为储能装置的额定频率，ki为储能装置的储能频率下垂控制系数，P2i为储能装置输出的有功功率，SOCi为第i个储能装置的荷电状态，f2sec为储能装置频率二次变化量，β为储能装置的频率增益系数，f20为系统参考频率，f2iref为储能装置频率参考值，SOCAVR为所有储能装置的荷电状态的算术平均值；储能装置频率参考值的计算模型的表达式为：其中，T2为第二预置时间常数，T3为第三预置时间常数。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种电网应急协调控制方法，其特征在于，包括：S1：构建发电机应急电源中关于电源频率一次变化量的电源有功功率-频率分布式一次控制模型和关于电源频率二次变化量的电源有功功率-频率分布式二次控制模型；S2：将电源频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网应急协调控制方法，其特征在于，包括：S1：构建发电机应急电源中关于电源频率一次变化量的电源有功功率‑频率分布式一次控制模型和关于电源频率二次变化量的电源有功功率‑频率分布式二次控制模型；S2：将电源频率一次变化量与经过第一低通滤波环节的电源频率二次变化量相加得到电源频率参考值的计算模型；S3：联立电源有功功率‑频率分布式一次控制模型、电源有功功率‑频率分布式二次控制模型和电源频率参考值的计算模型计算电源频率参考值。

【技术特征摘要】
1.一种电网应急协调控制方法，其特征在于，包括：S1：构建发电机应急电源中关于电源频率一次变化量的电源有功功率-频率分布式一次控制模型和关于电源频率二次变化量的电源有功功率-频率分布式二次控制模型；S2：将电源频率一次变化量与经过第一低通滤波环节的电源频率二次变化量相加得到电源频率参考值的计算模型；S3：联立电源有功功率-频率分布式一次控制模型、电源有功功率-频率分布式二次控制模型和电源频率参考值的计算模型计算电源频率参考值。2.根据权利要求1所述的一种电网应急协调控制方法，其特征在于，还包括：步骤S4、步骤S5和步骤S6；S4：构建储能装置中关于储能装置频率一次变化量的储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、关于储能装置频率二次变化量的储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型和关于储能装置频率三次变化量的储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型；S2：将储能装置频率一次变化量、经过第二低通滤波环节的储能装置频率二次变化量和经过第三低通滤波环节的储能装置频率三次变化量相加得到储能装置频率参考值的计算模型；S3：联立储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型和储能装置频率参考值的计算模型计算储能装置频率参考值。3.根据权利要求2所述的一种电网应急协调控制方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：步骤S0；S0：将发电机应急电源的电源频率下垂控制系数和储能装置的储能频率下垂控制系数均设置为预置数值，将储能下垂控制的额定频率设置为发电机应急电源的频率最大值。4.根据权利要求1所述的一种电网应急协调控制方法，其特征在于，电源有功功率-频率分布式一次控制模型和电源有功功率-频率分布式二次控制模型的表达式为：其中，f1pri为电源频率一次变化量，fmax为发电机应急电源的频率最大值，mi为发电机应急电源的电源频率下垂控制系数，P1i为发电机应急电源输出的有功功率，f1sec为电源频率二次变化量，f10为发电机应急电源的额定频率，f1iref为电源频率参考值，α为发电机应急电源的频率增益系数；电源频率参考值的计算模型的表达式为：其中，T1为第一预置时间常数。5.根据权利要求2所述的一种电网应急协调控制方法，其特征在于，储能装置有功功率-频率分布式一次控制模型、储能装置有功功率-频率分布式二次控制模型和储能装置有功功率-频率分布式三次控制模型的表达式为：其中，f2pri为储能装置频率一次变化量，f*为储能装置的额定频率，ki为储能装置的储能频率下垂控制系数，P2i为储能装置输出的有功功率，SOCi为第i个储能装置的荷电状态，f2sec为储能装置频率二次变化量，β为储能装置的频率增益系数，f20为系统参考频率，f2iref为储能装置频率参考值，SOCAVR为所有储能装置的荷电状态的算术平均值；储能装置频率参考值的计算模型的表达式为：其中，T2为第二预置时间常数，T3为第三预置时间常数。6.一种电网应急协调控制装置，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊峰，赵艳军，付聪，唐景星，王钤，赵兵，梁晓兵，赵梓杉，辛焕海，何小良，陈敏，徐大勇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44