一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法及功率控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法及功率控制装置，通过模拟常规火力和水力发电机组对电网频率的惯量响应和一次调整，将对应的有功出力和原场站已具备的AGC出力相协调，实现了新能源和储能场站在多时间尺度下对电网频率变化的响应；本发明专利技术给出了一种在新能源渗透率提升背景下电源侧惯量支撑和一次调频缺失问题的解决方法，利用站内电力电子设备动态响应速度快的优势，可获得比常规火电和水电机组更快的频率响应能力，能在实际应用中更好地对电网进行支撑。能在实际应用中更好地对电网进行支撑。能在实际应用中更好地对电网进行支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法及功率控制装置


[0001]本专利技术属于电力自动化新能源二次系统
，具体涉及一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法及功率控制装置。

技术介绍

[0002]近年来随着风电、光伏等新能源电站及电池储能电站大量接入电网，新能源和储能在电网中占比不断提高，然而新能源和储能也有其固有缺陷。传统火电和水电机组具备在电网频率变化时通过自身惯量和调速器改变出力并抑制频率变化的能力，即惯量支撑和一次调频能力；而新能源和储能电力电子装置的功率组件为静态器件，自身不具备惯量支撑和一次调频能力，只能被动地接受频率变化，无法主动做出对频率变化的响应。
[0003]近些年，电网的新能源和储能的渗透率不断提升，源端的惯量和一次调频响应能力持续下降，导致了电网稳定性下降，电网频率由于得不到足够的响应支撑，其变化幅度更大，变化速率更快，这种情况加大了电网频率故障甚至崩溃的可能性。而面对电网频率变化简单地以切除新能源和储能的方法做应对，不仅造成了新能源和储能的资源浪费，更使其利用率大大降低。因新能源(风电场和光伏电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：根据并网点频率f、并网点频率变化率df/dt、并网点实时有功功率P
pcc
判断是否具备惯量响应条件；若具备惯量响应条件，则计算得到模拟惯量响应有功指令ΔP
iner
，执行步骤2；否则，模拟惯量响应有功指令ΔP
iner
＝0，执行步骤2；步骤2：根据并网点频率变化量，判断是否具备一次调频响应的条件，若具备，则计算得到一次调频响应指令ΔP
gov
，执行步骤3，否则不进行一次调频响应；步骤3：在一次调频期间，判断是否接收到新的AGC指令，若未接收到新的AGC指令，则得到总有功指令P＝P
′
agc
+ΔP
gov
+ΔP
iner
；若接收到新的AGC指令P
agc
，则将新的AGC指令P
agc
和前一次的AGC指令P
′
agc
做比较，在频率下扰时(f＜f
L
)，若P
agc
＞P
′
agc
，则得到总有功指令P＝P
agc
+ΔP
gov
+ΔP
iner
，否则得到总有功指令P＝P
′
agc
+ΔP
gov
+ΔP
iner
，在频率上扰时(f＞f
L
)，若P
agc
＜P
′
agc
，则得到总有功指令P＝P
agc
+ΔP
gov
+ΔP
iner
，否则得到总有功指令P＝P
′
agc
+ΔP
gov
+ΔP
iner
；步骤4：下发总有功指令。2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法，其特征在于：步骤1中，惯量响应条件为：以及当频率变化率的绝对值|df/dt|大于频率变化率的死区R
fd
且并网点实时有功功率P
pcc
大于C
act
P
e
，其中，C
act
为并网点实时有功功率的惯量响应最低阈值，P
e
为整站额定有功功率。3.根据权利要求1所述的一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法，其特征在于：步骤1中，若具备惯量响应条件，则根据下式计算得到模拟惯量响应有功指令ΔP
iner
；式中，f
e
为额定频率，T
j
为惯性时间常数。4.根据权利要求1所述的一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法，其特征在于：步骤2中，一次调频响应的条件为：并网点频率变化量超出调节特性曲线的死区f
d
。5.根据权利要求1所述的一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法，其特征在于：步骤2中，若具备一次调频响应条件，则根据下式计算得到一次调频响应指令ΔP
gov
：：式中，f
L
为频率下扰阈值，f
H
为频率上扰阈值。6.根据权利要求5所述的一种适用于新能源和储能场站的频率主动支撑方法，其特征在于：面向新能源场站时，采用系数C
in
和系数C
out
对一次调频响应指令ΔP
gov
进行约束，其
中，C
in
＞C
out
；具体为：仅当并网点频率f＞f
H
且并网点实时有功功率P
pcc
＜C
out
P
e
时，ΔP
gov
＝0；仅当并网点频率f＞f
H
且并网点实时有功功率P
pcc
≥C
out
P
e
且P
pcc
＜C
in
P
e
时：ΔP
gov
＝C
out
P
e
‑
P
Pcc
(ΔP
gov
＜0) (9)。7.一种功率控制装置，用于部署在已具备AGC功能的场站二次网架结构中，其特征在于：包括：惯量响应单元，用于根据并网点频率f、并网点频率变化率df/dt和并网点实时有功功率P
pcc
判断是否具备惯量响应条件；若具备惯量响应条件，则计算得到模拟惯量响应有功指令ΔP
iner
；若不具备惯量响应条件，则模拟惯量响应有功指令ΔP
iner
＝0；一次调频响应单元，用于根据并网点频率变化量，判断是否具备一次调频响应的条件，若具备，则计算得到一次调频响应指令ΔP
gov
，否则不进行一次调频响应。8.根据权利要求7所述的一种功率控制装置，其特征在于：串行或并行部署在已具备AGC功能的场站二次网架结构中。9.根据权利要求7所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘竞，侯凯，蒋应伟，钟旭，尹航，方聪，乔瑾，王越，许安，刘良，顾浩天，邹鑫，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：