基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法技术

本发明专利技术公开了一种基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，包括采集电网频率、区域控制偏差等主要参数状态，判断电网是否处于相对稳定状态；采集、监测并网机组状态，选取处于相对稳定状态的并网机组；对选取的机组依次进行远程频率扰动测试；记录测试相关数据，进行一次调频性能评价分析，判断是否满足标准要求；对该次测试打下位置标签，并根据测试点功率判断其所属负荷段，同时自动判断选择机组下一次试验的负荷段。本发明专利技术能自动分析电网和并网机组状态选取测试机组进行远程频率扰动测试，并根据以往测试结果合理选择下阶段扰动测试的负荷区间段，实现对并网机组自动、全面的调频性能测试，为电网频率稳定打下坚实基础。

Remote frequency disturbance test method of grid connected unit based on dynamic adjustment of load interval

【技术实现步骤摘要】
基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法
本专利技术涉及网源协调控制
，尤其涉及基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法。
技术介绍
随着我国经济快速发展，电力需求、电网规模日益增大，但我国资源分布和经济发展并不均衡，为提高电网运行经济性，实现资源的优化分配，近年来高压互联电网建设规模不断扩大。同时，我国新能源装机及发电量快速提升，我国已成为全球新能源规模最大、发展最快的国家，风电并网容量10年增长100倍，光伏5年增长100倍，风电和光伏装机容量均居世界第一位。截至2018年，风光新能源容量达到3.6亿千瓦，占装机容量的19％。高压直流输电在实现区域电网互联、提高经济效益的同时，也存在着不可避免的风险。高压直流系统中设备元器件众多，一次系统、控保系统、辅助系统等复杂多样，输电线路长达上千公里，穿越地形多变、环境复杂，加上多回直流系统与交流系统之间存在交互影响，因此，高压直流系统的单极、双极闭锁故障难以避免，时常发生。以往的电网仿真分析和事故后的反演分析均显示，一旦特高压直流在大规模功率输送时发生单双极闭锁，断面功率将发生大规模的波动，对送、受端电网形成较大冲击。从受端电网事故情况来看，主要表现为大规模功率缺口下电网频率的快速跌落，母线电压大幅波动，影响到电网系统的稳定运行。通常接入特高压等级输电网的大容量风电场对电力系统稳定运行的影响大小与风电场出力预测准确度直接相关，风电等新能源出力预测一般都会存在一定的误差，风电等新能源的随机性和不确定性增大了系统净负荷波动幅值和速率，也会影响到电网系统的稳定运行。调频是互联电网不可缺少的一部分，对其安全稳定运行至关重要，各类调频方式在不同时间尺度上相互配合以保证电网频率保持相对稳定(50±0.2Hz)。其中，一次调频作为频率调整的“第一道防线”，承担着快速补充(吸收)有功功率，遏制电网频率大幅变化的重要任务。在大扰动发生时，若一次调频未及时足量响应故障，会引起频率质量大幅降低，严重时电网会启用低频减载，造成电网解列甚至崩溃事故，带来巨大损失。在扰动最初时期，区域一次调频动作对于遏制频率波动意义重大，区域内各机组的启动速度、爬坡速率直接关系该区域能否有效控制频率波动，完成一次调频任务。因此，并网机组的一次调频能力对电网运行的安全性意义重大。常规的机组并网时的一次调频性能验收和4-5年大修后的定期验收，不能够有效确保并网机组运行过程中的调频性能。目前，多个省市电网调控部门已对并网机组进行了一次调频远程扰动测试，如图1常规一次调频远程扰动测试系统示意图所示，通过电网调度运行人员根据电网情况自主选择测试机组，手动设置频率值进行远程扰动测试。一次调频远程扰动测试的目的是实现对并网机组调频能力的全程监测，但目前远程扰动测试往往由调度控制人员自主选择和手动测试，不同调度控制人员的判断标准不统一且占用其大量工作时间；同时，若想知道某台机组以往扰动测试结果的好坏需要进数据库翻阅查找，无法实现对并网机组自动、快速的进行各负荷段的频率扰动测试，无法实现并网机组各负荷段调频性能的全面测试。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，能自动分析电网和并网机组状态选取测试机组进行远程频率扰动测试，并根据以往测试结果合理选择下阶段扰动测试的负荷区间段，实现对并网机组自动、全面的调频性能测试，为电网频率稳定打下坚实基础。为解决上述技术问题，本专利技术包括如下步骤：S1：采集电网频率、区域控制偏差等主要参数状态，判断电网是否处于相对稳定状态；S2：采集、监测并网机组状态，选取处于相对稳定状态的并网机组；S3：对选取的机组依次进行远程频率扰动测试；S4：记录测试相关数据，进行一次调频性能评价分析，判断是否满足标准要求；S5：对该次测试打下位置标签，并根据测试点功率判断其所属负荷段，同时自动判断选择机组下一次试验的负荷段。进一步地，所述步骤S1中，电网处于稳定状态的判断标准为：49.95Hz＜f＜50.05Hz且-150MW＜ACE＜150MW，其中，f为电网频率，ACE为区域控制偏差。进一步地，所述步骤S3中，对选取的机组依次进行远程频率扰动测试时，单台机组每次频率扰动测试的时间不小于1分钟，两台机组进行测试的时间间隔应不小于3分钟。进一步地，所述步骤S3中，对选取的机组依次进行远程频率扰动测试时电网侧和电源侧对机组AGC(自动发电控制)功能进行闭锁，即此时并网机组接收到的电网功率指令保持不变，机组功率的变化仅由一次调频扰动所造成，确保并网机组一次调频性能检测的有效性。进一步地，所述步骤S3中，每台机组进行远程频率扰动测试的次数一般设置为2-3次/月，并分上下半月分别进行。进一步地，所述步骤S3中，每次测试完毕机组自动标记该月份所做测试次数，并根据测试次数由小到大排序，达到月测试次数后挂起，该月不再对该机组进行测试。进一步地，所述步骤S3中，单次扰动测试频率值的范围一般为：增功率49.8Hz≤f≤49.933Hz，降功率50.067Hz≤f≤50.2Hz。进一步地，所述步骤S4中，一次调频性能评价分析可根据各区域电网的具体需求采用时间点法或积分电量贡献指数法。进一步地，所述步骤S5中，对于并网机组0-50％定为低负荷段，50％-80％定为中负荷段，80％-100％定为高负荷段，如果该次测试合格，则下次试验选择其他两个负荷段进行；如果不合格，下次试验依然选取该负荷段进行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术能够根据区域电网和并网机组状态，自动选取测试机组进行远程频率扰动测试，降低了电网调度运行人员的工作量，提高了调度自动化水平。(2)本专利技术能够根据并网机组测试结果合理选择下阶段扰动测试的负荷区间段，实现对并网机组自动、全面的调频性能测试，为电网频率稳定打下坚实基础。附图说明图1为常规一次调频远程扰动测试系统示意图；图2为优化后一次调频远程扰动测试系统示意图；图3是本专利技术的基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。如图1所示，机组常规一次调频远程扰动测试时，电网调度运行人员根据电网情况自主选择测试机组，手动设置频率扰动值进行远程扰动测试，测试相关指令信号通过电力专网根据相关规约传送至电源侧机组DCS(分散控制系统)中，机组若收到电网远程扰动测试开关量信号，则模拟量选择器AXSEL1的置位端S为开关量“1”，输出将由Z2端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：采集电网频率、区域控制偏差等主要参数状态，判断电网是否处于相对稳定状态；/nS2：采集、监测并网机组状态，选取处于相对稳定状态的并网机组；/nS3：对选取的机组依次进行远程频率扰动测试；/nS4：记录测试相关数据，进行一次调频性能评价分析，判断是否满足标准要求；/nS5：对该次测试打下位置标签，并根据测试点功率判断其所属负荷段，同时自动判断选择机组下一次试验的负荷段。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采集电网频率、区域控制偏差等主要参数状态，判断电网是否处于相对稳定状态；
S2：采集、监测并网机组状态，选取处于相对稳定状态的并网机组；
S3：对选取的机组依次进行远程频率扰动测试；
S4：记录测试相关数据，进行一次调频性能评价分析，判断是否满足标准要求；
S5：对该次测试打下位置标签，并根据测试点功率判断其所属负荷段，同时自动判断选择机组下一次试验的负荷段。


2.如权利要求1所述的基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，其特征在于，步骤S1中，电网处于稳定状态的判断标准为：49.95Hz＜f＜50.05Hz且-150MW＜ACE＜150MW，其中，f为电网频率，ACE为区域控制偏差。


3.如权利要求1所述的基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，其特征在于，步骤S3中，对选取的机组依次进行远程频率扰动测试时，单台机组每次频率扰动测试的时间不小于1分钟，两台机组进行测试的时间间隔应不小于3分钟。


4.如权利要求1所述的基于负荷区间动态调整的并网机组远程频率扰动测试方法，其特征在于，步骤S3中，对选取的机组依次进行远程频率扰动测试时电网侧和电源侧对机组AGC功能进行闭锁，即此时并网机组接收到的电网功率指令保持不变，机组功率的变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，孟祥荣，汪挺，高崇，李巍巍，张用，路宽，于庆彬，林波，刘恩仁，李娜，佟新元，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37