电网调频控制方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电网调频控制方法及装置，该方法包括：获取目标电网的当前电网频率；判断所述当前电网频率是否大于第一电网频率阈值，若是，则判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在并网且调频前输出功率大于输出功率阈值的第一目标光伏虚拟同步发电机，若是，根据所述输出功率阈值和调频前输出功率，得到所述光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和；判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率，若是，则将所述输出功率阈值作为所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。本申请能够提高功率响应的效率和调频功率的准确性，进而保证电网运行的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电网调频控制方法及装置


[0001]本申请涉及电网
，尤其涉及一种电网调频控制方法及装置。

技术介绍

[0002]为了解决日益严重的全球气候变化以及环境破坏等问题，大力发展可再生能源已成为整个能源电力行业的共识。截至2018年底，我国全国风电、光伏装机达到3.6亿千瓦，占全部装机比例近20％；风电、光伏全年发电量6000亿千瓦时，占全部发电量接近9％。按中、美发布的高比例可再生能源发展愿景，2050年中国风电、太阳能发电装机容量占比预计分别达到33.75％和37.97％。
[0003]无论是风电、光伏等发电设备，当它们达到一定容量和规模后，电力系统便呈现出电力电子化趋势。电力电子设备有调节迅速、输出功率与电力系统频率解耦等特性，并网后导致系统惯性降低，无法在系统频率发生偏移时提供有效的支撑，不利于系统频率稳定。同时，电力电子设备中的虚拟同步发电机耐电压波动能力差，不具备电压支撑能力或支撑能力较弱，不利于电力系统电压安全与调控。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本申请提出了一种电网调频控制方法及装置，能够提高功率响应的效率和调频功率的准确性，进而保证电网运行的可靠性。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种电网调频控制方法，包括：
[0007]获取目标电网的当前电网频率；
[0008]判断所述当前电网频率是否大于第一电网频率阈值，若是，则判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在并网且调频前输出功率大于输出功率阈值的第一目标光伏虚拟同步发电机，若是，根据所述输出功率阈值和调频前输出功率，得到所述光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和；
[0009]判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率，若是，则将所述输出功率阈值作为所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0010]进一步地，所述根据所述输出功率阈值和调频前输出功率，得到所述光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和，包括：
[0011]获取所述输出功率阈值分别与各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值；
[0012]将所述光伏虚拟同步发电机组的各个所述差值的总和，作为该光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和。
[0013]进一步地，在所述判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率之前，还包括：
[0014]根据所述当前电网频率与预设的频率调节死区之间的差值、预设的一次调频系数、额定电网频率、所述光伏虚拟同步发电机的额定功率和所述光伏虚拟同步发电机组中光伏虚拟同步发电机的台数，得到所述理论调频支撑功率。
[0015]进一步地，在所述判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率之后，还包括：
[0016]若所述可降低功率总和大于所述预设的理论调频支撑功率，则获取所述输出功率阈值分别与各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值，作为各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的可降低功率；
[0017]获取各个所述可降低功率分别占所述可降低功率总和的比值，并根据该比值和所述预设的理论调频支撑功率，得到各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0018]进一步地，在所述获取目标电网的当前电网频率之后，还包括：
[0019]判断所述当前电网频率是否小于第二电网频率阈值，若是，则判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在未处于最大功率点跟踪模式的第二目标光伏虚拟同步发电机；
[0020]若存在所述第二目标光伏虚拟同步发电机，则将所述输出功率阈值分别与各个所述第二目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值作为所述第二目标光伏虚拟同步发电机的光伏受限功率；
[0021]判断所述光伏虚拟同步发电机组中光伏受限功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率，若是，则基于所述光伏受限功率、光伏受限功率的总和以及预设的理论调频支撑功率，得到所述第二目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0022]进一步地，在所述判断所述光伏虚拟同步发电机组中光伏受限功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率之后，还包括：
[0023]若所述光伏受限功率的总和不大于所述预设的理论调频支撑功率，则将所述第二目标光伏虚拟同步发电机调整为最大功率点跟踪模式；
[0024]根据所述光伏受限功率、光伏受限功率的总和以及所述第二目标光伏虚拟同步发电机对应的储能单元的储能支撑功率，得到所述第二目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0025]进一步地，在所述判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在未处于最大功率点跟踪模式的第二目标光伏虚拟同步发电机之后，还包括：
[0026]若所述光伏虚拟同步发电机组中的各个光伏虚拟同步发电机均处于最大功率点跟踪模式，则获取该光伏虚拟同步发电机组对应的各个储能单元的储能支撑功率的总和；
[0027]判断所述储能支撑功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率，若是，则根据所述光伏受限功率、光伏受限功率的总和以及所述储能支撑功率，得到各个所述光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0028]进一步地，在所述判断所述储能支撑功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率之后，还包括：
[0029]若所述储能支撑功率不大于所述预设的理论调频支撑功率，则根据所述储能支撑
功率得到各个所述光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0030]第二方面，本申请提供一种电网调频控制装置，包括：
[0031]电网频率获取模块，用于获取目标电网的当前电网频率；
[0032]第一判断模块，用于判断所述当前电网频率是否大于第一电网频率阈值，若是，则判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在并网且调频前输出功率大于输出功率阈值的第一目标光伏虚拟同步发电机，若是，根据所述输出功率阈值和调频前输出功率，得到所述光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和；
[0033]第一调频控制模块，用于判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率，若是，则将所述输出功率阈值作为所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。
[0034]进一步地，所述第一判断模块，包括：
[0035]获取单元，用于获取所述输出功率阈值分别与各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值；
[0036]将所述光伏虚拟同步发电机组的各个所述差值的总和，作为该光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和。
[0037]进一步地，所述的电网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网调频控制方法，其特征在于，包括：获取目标电网的当前电网频率；判断所述当前电网频率是否大于第一电网频率阈值，若是，则判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在并网且调频前输出功率大于输出功率阈值的第一目标光伏虚拟同步发电机，若是，根据所述输出功率阈值和调频前输出功率，得到所述光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和；判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率，若是，则将所述输出功率阈值作为所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。2.根据权利要求1所述的电网调频控制方法，其特征在于，所述根据所述输出功率阈值和调频前输出功率，得到所述光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和，包括：获取所述输出功率阈值分别与各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值；将所述光伏虚拟同步发电机组的各个所述差值的总和，作为该光伏虚拟同步发电机组的可降低功率总和。3.根据权利要求1所述的电网调频控制方法，其特征在于，在所述判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率之前，还包括：根据所述当前电网频率与预设的频率调节死区之间的差值、预设的一次调频系数、额定电网频率、所述光伏虚拟同步发电机的额定功率和所述光伏虚拟同步发电机组中光伏虚拟同步发电机的台数，得到所述理论调频支撑功率。4.根据权利要求1所述的电网调频控制方法，其特征在于，在所述判断所述可降低功率总和是否小于或等于预设的理论调频支撑功率之后，还包括：若所述可降低功率总和大于所述预设的理论调频支撑功率，则获取所述输出功率阈值分别与各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值，作为各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的可降低功率；获取各个所述可降低功率分别占所述可降低功率总和的比值，并根据该比值和所述预设的理论调频支撑功率，得到各个所述第一目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。5.根据权利要求1所述的电网调频控制方法，其特征在于，在所述获取目标电网的当前电网频率之后，还包括：判断所述当前电网频率是否小于第二电网频率阈值，若是，则判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在未处于最大功率点跟踪模式的第二目标光伏虚拟同步发电机；若存在所述第二目标光伏虚拟同步发电机，则将所述输出功率阈值分别与各个所述第二目标光伏虚拟同步发电机的调频前输出功率之间的差值作为所述第二目标光伏虚拟同步发电机的光伏受限功率；判断所述光伏虚拟同步发电机组中光伏受限功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率，若是，则基于所述光伏受限功率、光伏受限功率的总和以及预设的理论调频支撑功率，得到所述第二目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网
的调频控制。6.根据权利要求5所述的电网调频控制方法，其特征在于，在所述判断所述光伏虚拟同步发电机组中光伏受限功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率之后，还包括：若所述光伏受限功率的总和不大于所述预设的理论调频支撑功率，则将所述第二目标光伏虚拟同步发电机调整为最大功率点跟踪模式；根据所述光伏受限功率、光伏受限功率的总和以及所述第二目标光伏虚拟同步发电机对应的储能单元的储能支撑功率，得到所述第二目标光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。7.根据权利要求5所述的电网调频控制方法，其特征在于，在所述判断在所述目标电网对应的光伏虚拟同步发电机组中，是否存在未处于最大功率点跟踪模式的第二目标光伏虚拟同步发电机之后，还包括：若所述光伏虚拟同步发电机组中的各个光伏虚拟同步发电机均处于最大功率点跟踪模式，则获取该光伏虚拟同步发电机组对应的各个储能单元的储能支撑功率的总和；判断所述储能支撑功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率，若是，则根据所述光伏受限功率、光伏受限功率的总和以及所述储能支撑功率，得到各个所述光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。8.根据权利要求7所述的电网调频控制方法，其特征在于，在所述判断所述储能支撑功率的总和是否大于所述预设的理论调频支撑功率之后，还包括：若所述储能支撑功率不大于所述预设的理论调频支撑功率，则根据所述储能支撑功率得到各个所述光伏虚拟同步发电机的调频后输出功率，以完成所述目标电网的调频控制。9.一种电网调频控制装置，其特征在于，包括：电网频率获取模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋鹏，巩宇，刘辉，邵尹池，王开让，张宇航，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：