一种水光互补能源基地抑制低频振荡的方法技术

本发明专利技术涉及水光互补能源基地电力系统技术领域，尤其涉及一种水光互补能源基地低频振荡抑制方法，该方法包括以下步骤：获取基地送出系统中联络线的功率P(t)；对获取的功率P(t)进行低通滤波处理，得到中间量引入窗函数w(t

【技术实现步骤摘要】
一种水光互补能源基地抑制低频振荡的方法


[0001]本专利技术涉及水光互补能源基地电力系统
，尤其涉及一种水光互补能源基地抑制低频振荡的方法。

技术介绍

[0002]多能互补是能源转型发展的主要方向，水光互补发电主要是利用水电站已有送出线路和水电机组快速调节能力，将光伏发电和水电机组电力联合打捆送出，可提高线路通道利用率，减少光伏发电波动性影响；推广水光互补发电，对促进可再生能源高质量发展、提高电力系统运行效率、推动能源绿色低碳转型具有重要意义；
[0003]相关技术中，由于水锤效应的存在，当水力发电系统中的水电机组所占比例较高时，会引起超低频振荡，对于水力发电系统产生的超低频振荡，多采用在水轮机调速侧设置的电力系统稳定器来抑制超低频；而对于光伏发电中的电力系统中，多采用附加阻尼控制器来参与抑制光伏发电系统中的低频振荡；然而对于水光互补能源基地，由于其发电形式由水力和光伏共同组成，两种低频振荡抑制方法联合作用目前尚无相关研究。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种水光互补能源基地抑制低频振荡的方法，实现对水光互补能源基地中低频振荡的抑制。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，本公开提供一种水光互补能源基地低频振荡抑制方法，包括以下步骤：
[0008]获取基地送出系统中联络线的功率P(t)；
[0009]对获取的功率P(t)进行低通滤波处理，得到中间量
[0010]引入窗函数w(t
‑
τ0)对分段使用短时傅里叶变换进行频谱分析；
[0011]选择中间频率f对频谱分析后的信号s(ω,t)进行分类，将其中高频信号部分S
H
输入到光伏电站的附加阻尼控制器中，低频信号部分S
L
输入到水轮机调速器侧电力系统稳定器中。
[0012]进一步，在获取基地送出系统中联络线的功率P(t)步骤中，选取由广域测量装置测得的能源基地送出联络线的功率信号P(t)作为本低频振荡方法的反馈信号。
[0013]进一步，在对获取的功率P(t)进行低通滤波处理步骤中，低通滤波器的传递函数G为：
[0014][0015]其中，s为复变量，K为低通滤波器增益，w0为截止频率。
[0016]进一步，在进行低通滤波处理时，低通滤波器的增益为1，截止频率为低频振荡上限的1.1倍。
[0017]进一步，在引入窗函数w(t
‑
τ0)对分段使用短时傅里叶变换进行频谱分析时，采用的频谱分析函数s为：
[0018][0019]其中，ω为频率，t为时间，τ0为窗口宽度。
[0020]进一步，在进行短期傅里叶变换时，所述窗函数w(t
‑
τ0)中，选择τ0为低频振荡频率上限对应的周期0.4s。
[0021]进一步，在步骤选择中间频率f对频谱分析后的信号s(ω,t)进行分类时，S
H
,S
L
的选取方式如
[0022]下：
[0023][0024]其中，f
i
,f
j
均为对功率进行频谱分析所得函数s(ω,t)中包含的正弦函数频率。
[0025]进一步，所述中间频率f为0.5Hz。
[0026]本专利技术的有益效果为：本专利技术利用光伏发电的输出功率快速调整能力参与快速的低频振荡调节，水电机组参与慢速的低频振荡调节，两者协同作用，消除水锤效应对电力系统的影响，为新能源基地多种能源协调作用抑制低频振荡提供了一种方法，有效的增强了水光互补电力系统的稳定性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例中水光互补能源基地低频抑制方法的原理图；
[0029]图2为本专利技术实施例中基地送出系统中联络线的功率波动图；
[0030]图3为本专利技术实施例中水光互补能源基地低频振荡抑制方法的流程示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例中经低通滤波后的中间量的功率信号图；
[0032]图5为本专利技术实施例中经STFT分解后的功率信号频谱图；
[0033]图6为本专利技术实施例中S
H
的信号图；
[0034]图7为本专利技术实施例中S
L
的信号图；
[0035]图8为本专利技术实施例中光伏电站低频振荡抑制前后输出功率对比图；
[0036]图9为本专利技术实施例中水电机组低频振荡抑制前后输出功率对比图；
[0037]图10为本专利技术实施例中基地送出系统中低频振荡抑制前后联络线的功率波动对比图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0039]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0040]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041]在本专利技术实施例中，如图1中所示，该能源基地中包括了水轮发电机组和光伏发电机组，二者通过联络线共同将电能送出，在联络线上110km处的功率为200MW，系统稳定运行5s后发生三相接地短路故障，0.5s后故障切除，联络线上功率产生了低频振荡，此时联络线上的功率波动图2中所示；
[0042]如图3中所示的水光互补能源基地低频振荡抑制方法，包括以下步骤：
[0043]S10：获取基地送出系统中联络线的功率P(t)；如图1中所示，在联络线上引出即可将联络线功率P(t)作为输入信号；在具体获取时，选取由广域测量装置测得的能源基地送出联络线的功率信号P(t)作为本低频振荡方法的反馈信号。
[0044]S20：对获取的功率P(t)进行低通滤波处理，得到中间量低通滤波器的传递函数为：
[0045][0046]其中，K为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水光互补能源基地低频振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取基地送出系统中联络线的功率P(t)；对获取的功率P(t)进行低通滤波处理，得到中间量引入窗函数w(t
‑
τ0)对分段使用短时傅里叶变换进行频谱分析；选择中间频率f对频谱分析后的信号s(ω,t)进行分类，将其中高频信号部分S
H
输入到光伏电站的附加阻尼控制器中，低频信号部分S
L
输入到水轮机调速器侧电力系统稳定器中。2.根据权利要求1所述的水光互补能源基地低频振荡抑制方法，其特征在于，在获取基地送出系统中联络线的功率P(t)步骤中，选取由广域测量装置测得的能源基地送出联络线的功率信号P(t)作为本低频振荡方法的反馈信号。3.根据权利要求1所述的水光互补能源基地低频振荡抑制方法，其特征在于，在对获取的功率P(t)进行低通滤波处理步骤中，低通滤波器的传递函数G为：其中，s为复变量，K为低通滤波器增益，w0为截止频率。4.根据权利要求3所述的水光互补能源基地低频振荡抑制方法，其特征在于，在进行低通滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：史林军，周建，刘伟，徐敏，江薇，田耘，李旭，段兴林，吴峰，李杨，林克曼，黄文波，李大成，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：