一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法，该方法包括采用区域主站、子站集中式控制系统架构，区域主站内集成本区域内网络拓扑信息及光储电站功率控制信息，当电网侧稳定控制装置出于紧急控制需求，需要本区域降低或者提升功率时，区域主站根据降低或者提供功率大小，再根据本区域网络拓扑信息，计算本区域内最优功率控制量分配。本发明专利技术可以汇集、评估区域电网光储可控资源信息，参与电网稳定控制及其他辅助服务，在区域内部，根据总功率控制需求及网络拓扑优化不同光处站的控制量，避免光储站控制量大引发的局部过压或者欠压问题。过压或者欠压问题。过压或者欠压问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法


[0001]本专利技术属于电力系统控制技术，具体涉及一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法。

技术介绍

[0002]为了响应国家双碳要求，随着新能源发电成本的降低，尤其是光伏发电成本的快速降低，以光伏发电为主的新能源在电力系统占据重要的地位，成为现代电网的发展趋势。新能源占比不断提升后，由于风电、光伏等新能源出力的间歇性、波动性等特征，电网出现调峰困难，各地能源局纷纷出台政策，要求新建新能源发电需配置一定储能。光伏联合储能场站，由于其基于电压源型换流器实现，具备快速控制能力，相关工程运行数据表明，光储电站可以在百毫秒内完成功率控制。此外，我国新能源分部不均，大量电力需从西部送端电网通过直流输送到东部受端电网，一旦出现直流闭锁，送端电网功率盈余将会出现高频问题，需采取稳定控制措施，通常的措施是切除部分电源。由于光储电站具备快速功率控制特性，通过快速功率控制取代切机将会成为未来电网稳定控制的主要手段之一。
[0003]然而由于光储电站处于电网末端，因分布位置的不同，大量切除光储电站后将会出现局部过电压、欠电压问题，导致引发新的电网稳定问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目在于提供一种光储群电站参与电网稳定控制的功率分配方法，促进电网稳定控制策略的应用。
[0005]技术方案：一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法，所述方法基于区域主站和子站的集中式控制系统架构，在区域主站内集成本区域内网络拓扑信息及光储电站功率控制信息，包括建立导纳矩阵评估光储电站功率发生改变后系统光储节点电压变化，根据电压变化灵敏度信息及总控制功率大小信息，分配功率控制量并发送到不同的光储电站，且包括如下计算过程：
[0006](1)基于区域主站、子站集中式控制系统架构，建立本区域电网网络拓扑信息，其表达式如下所示：
[0007][0008]其中，R
ij
+jX
ij
代表第i个光储站到公共连接点(PCC)链路上的第j个支路的电阻、电抗，上述公式中，每行为一个链路；ni代表第i个链路上支路的个数，1≤i≤m；m代表光储电站数量或者链路数量；
[0009](2)首先根据区域电网网络拓扑，从末端第i个光储电站i开始，考虑单位功率P
R
、Q
R
变化，按照公式(2)以此计算公式(1)中每个链路上第i节点到i+1节点压差变化；
[0010]每个链路上第i节点到i+1节点压差变化计算公式如下所示：
[0011][0012]其中，V
R
为额定电压，近似V
R
＝1，仅考虑有功控制时Q
R
＝0；
[0013]通过上述计算方法，得到如下压差结算结果：
[0014][0015](3)计算每个光储电站单位功率变化灵敏度系数，将每个光储链路每个压差求和，即上述公式(3)中按行求和，得到如下表达式：
[0016][0017]将上述公式标幺化得到不同光储电站的功率电压灵敏度系数，其表达式如下：
[0018][0019]计算光储电站功率选择灵敏度系数，得到如下表达式：
[0020][0021](4)区域主站根据从稳定控制主站接收到的功率控制命令，对于降低P
ref
，各个光储电站分配的功率计算方法如下所示：
[0022][0023]上述的计算过程中，所述步骤(4)中，若计算得到的光储电站需降功率量P
i
大于光储电站的最大可降低量P
jdownmax
，则该站功率分配功率为P
jdownmax
，同时重新选择分配功率，计算方法如下所示：
[0024][0025]若在此选择过程中仍出现上述问题，则重新计算功率分配量，直到所有的光储电站分配功率确定。
[0026]进一步的，本专利技术所述方法基于区域主站和子站的集中式控制系统架构，在区域
主站内集成本区域内网络拓扑信息及光储电站功率控制信息，当电网侧稳定控制装置出于紧急控制需求，需要本区域降低或者提升功率时，区域主站根据降低或者提高功率大小，再根据本区域电网网络拓扑信息，计算本区域内最优功率控制量分配。
[0027]该方法基于集中式架构，区域主站与电网侧稳定控制装置通信，汇集本区域内光储电站可调节信息并发送到电网侧稳定控制装置，接收电网侧稳定控制装置功率控制命令，在区域主站分配后发送到各个光储电站子站；光储电站子站评估本站可下调及上调功率并发送到区域主站，接收区域主站的功率控制命令并快速响应；所述的可调节信息包括可下调功率即可上调功率。
[0028]更进一步的，所述方法中的区域电网为辐射状电网，电力元件包括光储电站、变电站、线路和变压器，且存在与主电网的公共连接点PCC。
[0029]有益效果：本专利技术所述方法可以根据总功率控制需求及网络拓扑优化不同光处站的控制量，避免光储站控制量大引发的局部过压或者欠压问题，与现有的电网控制技术相比，现有稳定控制装置切除光储电站通常是按照顺序切除，存在局部过电压或欠电压风险，但是本专利技术案通过网络拓扑信息优化各个光储电站功率控制量，平衡各站功率控制后的电压，可避免出现局部过电压或欠电压问题。
附图说明
[0030]图1是依据本专利技术所述方法实现的区域主站功率分配计算流程图；
[0031]图2是某区域电网稳定控制策略分配调节的示意图。
具体实施方式
[0032]为详细的说明本专利技术所公开的技术方案，下面结合说明书附图及具体实施例做进一步的表述。
[0033]本专利技术所提供的是一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法，其采用区域主站、子站集中式控制系统架构，区域主站内集成本区域内网络拓扑信息及光储电站功率控制信息，当电网侧稳定控制装置出于紧急控制需求，需要本区域降低或者提升功率时，区域主站根据降低或者提供功率大小，再根据本区域网络拓扑信息，计算本区域内最优功率控制量分配。本专利技术可以汇集、评估区域电网光储可控资源信息，参与电网稳定控制及其他辅助服务，在区域内部，根据总功率控制需求及网络拓扑优化不同光处站的控制量，避免光储站控制量大引发的局部过压或者欠压问题。
[0034]在本专利技术所述方法中，采用区域主站、子站集中式控制系统架构，区域主站内集成本区域内网络拓扑信息及光储电站功率控制信息，当电网侧稳定控制装置出于紧急控制需求，需要本区域降低或者提升功率时，区域主站根据降低或者提供功率大小，再根据本区域电网网络拓扑信息，计算本区域内最优功率控制量分配。主要实现方式为通过该导纳矩阵可以评估光储电站功率发生改变后系统光储节点电压变化，根据电压变化灵敏度信息及总控制功率大小信息，分配功率控制量并发送到不同的光储电站。
[0035]具体的说，本专利技术所述的集中式控制系统架构，采用区域主站连接多个子站的集中式架构，区域与电网侧稳定控制装置通信，其功能是汇集本区域内光储电站可调节信息(主要包括可下调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光储电站群参与电网稳定控制的功率分配方法，其特征在于，所述方法基于区域主站和子站的集中式控制系统架构，在区域主站内集成本区域内网络拓扑信息及光储电站功率控制信息，包括建立导纳矩阵评估光储电站功率发生改变后系统光储节点电压变化，根据电压变化灵敏度信息及总控制功率大小信息，分配功率控制量并发送到不同的光储电站，且包括如下计算过程：(1)基于区域主站、子站集中式控制系统架构，建立本区域电网网络拓扑信息，其表达式如下所示：其中，R
ij
+jX
ij
代表第i个光储站到公共连接点链路上的第j个支路的电阻、电抗，上述公式中，每行为一个链路；ni代表第i个链路上支路的个数，1≤i≤m；m代表光储电站数量或者链路数量；(2)首先根据区域电网网络拓扑，从末端第i个光储电站i开始，考虑单位功率P
R
、Q
R
变化，计算每个光储电站单位功率变化压差变化关系；每个链路上第i节点到i+1节点压差变化计算公式如下所示：其中，V
R
为额定电压，近似V
R
＝1，仅考虑有功控制时Q
R
＝0；通过上述计算方法，得到如下压差结算结果：(3)计算每个光储电站单位功率变化灵敏度系数，将每个光储链路每个压差求和，得到如下表达式：将上述公式标幺化得到不同光储电站的功率电压灵敏度系数，其表达式如下：
计算光储电站功率选择灵敏度系数，得到如下表达式：(4)区域主站根据从稳定控制主站接收到的功率控制命令，对于降低P
ref
，各个光储电站...

【专利技术属性】
技术研发人员：南东亮，王维庆，张路，赵启，张陵，刘志，韩连山，谭金龙，程志江，马健，高兴，王畅，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：