场控级电网控制方法、装置、系统及其存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种场控级电网控制方法，包括：获取电网的实时运行数据信息；当实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与实时运行数据信息相对应的控制模式；基于控制模式，确定出电网的无功功率指令值，通过无功功率指令值，对电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节；以及当实时运行数据信息满足第二预设条件时，根据实时运行数据信息，确定出电网的一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值中的至少一种；基于指令值，对电网中的每个装置的有功功率进行同步补偿调节。本申请实施例还公开了一种场控级电网控制装置、系统及其存储介质，可以控制新能源场站实现虚拟同步发电机的外特性，提高系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
场控级电网控制方法、装置、系统及其存储介质
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及场控级电网控制方法、装置、系统及其存储介质。
技术介绍
近年，作为地球暖化的一个对策，盛行引入风力发电。在引入风力发电时，由于技术上的限制，多数是作为在一定的区域内设置多台风力发电装置，从而进行统一管理的风力发电场来使用。传统风力发电机组采用电力电子变换器并网，并网变换器响应速度快，不具备维持系统安全稳定运行所需的惯性和阻尼，其外特性与同步发电机完全不同，因此缺乏一种与配电网有效的稳定支撑机制。当风电并入电网后，系统总的转动惯量相对下降，从而影响到系统的动态频率响应，促使电网的稳定性大大降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种场控级的功率控制平台，以解决现有技术中关于新能源场站中无法实现对相关装置的集中控制以及电网系统整体稳定性差等诸多问题。针对上述问题，在第一方面中，本申请实施例公开了一种场控级电网控制方法，包括：获取电网的实时运行数据信息；当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式；基于所述控制模式，确定出所述电网的无功功率指令值，通过所述无功功率指令值，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节；以及当所述实时运行数据信息满足第二预设条件时，根据所述实时运行数据信息，确定出所述电网的一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值中的至少一种；基于所述一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值，对所述电网中的每个装置的有功功率进行同步补偿调节。在第二方面中，本申请实施例公开了一种场控级电网控制装置，包括：数据采集模块，用于获取电网的实时运行数据信息；无功补偿控制单元，用于当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式，并基于所述控制模式，确定出所述电网的无功功率指令值，通过所述无功功率指令值，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节；有功补偿控制单元，用于当所述实时运行数据信息满足第二预设条件时，根据所述实时运行数据信息，确定出所述电网的一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值中的至少一种；基于所述一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值，对所述电网中的每个装置的有功功率进行同步补偿调节。在第三方面中，本申请实施例公开了一种虚拟同步风力发电机控制系统，包括：虚拟同步发电机；第二方面中的场控级电网控制装置，所述场控级电网控制装置连接至所述虚拟同步发电机；至少一个风力发电机组或光伏设备，所述至少一个风力发电机组或光伏设备电连接至所述虚拟同步发电机，其中，所述至少一个风力发电机组或光伏设备包括控制模块，用于基于相关指令值，对所述控制模块所属的风力发电机组或光伏设备的有功功率或无功功率进行同步调节。在第四方面中，本申请实施例公开了一种计算机可读的存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述控制方法的步骤。应用本专利技术实施例所获得的有益效果包括：本申请实施例中的场控级电网控制方法能够基于第一预设条件及控制模式，对电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节；以及基于当第二预设条件和一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值，对电网中的每个装置的有功功率进行同步补偿调节。因此，本申请实施例中的控制方法能够同时对新能源场站中的相关装置的无功功率和有功功率进行补偿，控制新能源场站实现虚拟同步发电机的外特性，对新能源场站中的所有装置进行同步功率调节，可以有效抑制系统的扰动，提高系统稳定性，从而提高新能源机组的渗透率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本申请实施例提供的场控级电网控制方法的流程图；图2为本申请实施例提供的无功功率控制的逻辑图；图3为本申请实施例提供的一次调频控制的响应曲线；图4为本申请实施例提供的一次调频控制策略的逻辑图；图5为基于本申请实施例提供的孤岛保护控制的拓扑图；图6为本申请实施例提供的场控级电网控制装置；图7为本申请实施例提供的虚拟同步风力发电机控制系统的结构示意图。附图标记介绍如下：1-数据采集模块；2-无功补偿控制单元；3-有功补偿控制单元；4-保护单元；5-虚拟同步发电机；6-数据采集装置；7-无功补偿控制装置；8-有功补偿控制装置；9-风力发电机组或光伏设备；10-远动设备；11-无功补偿装置；12-工作站。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。在对本申请实施例进行描述之前，需要对技术术语进行介绍：(1)虚拟同步发电机(VirtualSynchronousGenerator；VSG)：通过模拟同步发电机组的机电暂态特性，使采用变流器的电源具有同步发电机组的惯量、阻尼、一次调频、无功调压等并网运行外特性的技术。(2)虚拟惯量控制(Virtualinertiacontrol；VIC)：虚拟同步发电机输出的有功功率响应于系统频率变化率的特性。(3)一次调频(Primaryfrequencycommon；PFC)：虚拟同步发电机输出的有功功率响应于系统频率偏差量的特性。(4)无功电网控制(Var/voltagemanagementplatform；VMP)：无功电压控制平台。(5)孤岛保护(Anti-IslandProtection；AID)：检测新能源场站内的线路孤岛状态。在第一方面中，图1示出了本申请实施例提供的场控级电网控制方法的流程图。如图1所示，该控制方法包括：S101：获取电网的实时运行数据信息。S102：当实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与实时运行数据信息相对应的控制模式。S103：基于控制模式，确定出电网的无功功率指令值，通过无功功率指令值，对电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节。以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场控级电网控制方法，其特征在于，包括：获取电网的实时运行数据信息；当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式；基于所述控制模式，确定出所述电网的无功功率指令值，通过所述无功功率指令值，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节；以及当所述实时运行数据信息满足第二预设条件时，根据所述实时运行数据信息，确定出所述电网的一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值中的至少一种；基于所述一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值，对所述电网中的每个装置的有功功率进行同步补偿调节。

【技术特征摘要】
1.一种场控级电网控制方法，其特征在于，包括：获取电网的实时运行数据信息；当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式；基于所述控制模式，确定出所述电网的无功功率指令值，通过所述无功功率指令值，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节；以及当所述实时运行数据信息满足第二预设条件时，根据所述实时运行数据信息，确定出所述电网的一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值中的至少一种；基于所述一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值，对所述电网中的每个装置的有功功率进行同步补偿调节。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取电网的实时运行数据信息，包括：获取所述电网的并网点的实时电压；以及当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式，包括：当所述电网的电压命令值与所述实时电压的差值大于电压死区设置值时，选择电压控制模式，以及基于所述电压控制模式，计算得出无功功率指令值，将所述无功功率指令值发送至每个所述装置中，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节，直至满足预设的无功功率值。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取电网的实时运行数据信息，包括：获取所述电网的并网点的实时无功功率实测值；以及所述当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式，包括：当所述电网的无功功率命令值与所述实时无功功率实测值的差值大于无功功率死区设置值时，选择无功功率控制模式；以及基于所述无功功率控制模式，计算得出无功功率指令值，将所述无功功率指令值发送至每个所述装置中，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节，直至满足预设的无功功率值。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取电网的实时运行数据信息，包括：获取所述电网的并网点的实时功率因数值；以及所述当所述实时运行数据信息满足第一预设条件时，选择出与所述实时运行数据信息相对应的控制模式，包括：当所述电网的功率因数命令值与所述实时功率因数值的差值大于功率因数死区设置值时，选择功率因数控制模式；以及基于所述功率因数控制模式，计算得出无功功率指令值，将所述无功功率指令值发送至每个所述装置中，对所述电网中的每个装置的无功功率进行同步补偿调节，直至满足预设的无功功率值。5.根据权利要求2-4任一项所述的控制方法，其特征在于，当所述无功功率指令值所补偿的无功功率小于所述预设的无功功率值时，向无功功率补偿装置发出补偿指令，所述无功功率补偿装置向电网输出无功功率，直至满足所述预设的无功功率值。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取电网的实时运行数据信息，包括：获取所述电网的并网点的实时频率和实时功率值；以及当所述实时运行数据信息满足第二预设条件时，根据所述实时运行数据信息，确定出所述电网的一次调频有功功率增量指令值或虚拟惯性有功功率增量指令值中的至少一种，包括：当所述并网点的实时频率未处于频率设定值的范围内时，基于并网点的实时频率和实时功率值，确定出电网的一次调频的有功增量指令值，用于对所述装置的有功功...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔元，张毅，包献文，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11