一种光伏电站一次调频方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种光伏电站一次调频方法及系统，光伏逆变器在一次调频增发有功时投入的备用容量，可以通过短时过载和预留有功出力两种形式组成，合理利用光伏逆变器的短时过载能力作为其过载备用，在不影响设备正常运行的情况下，充分发掘光伏逆变器的超发能力，减少预留有功出力作为减载备用的比例，共同组成光伏逆变器的备用容量，提供一次调频增发功率支撑。并针对每台光伏逆变器的一次调频指令进行优化，实现了非一次调频期间光伏逆变器减少预留有功出力，甚至工作在额定功率。同时，本发明专利技术考虑了光伏逆变器的过载损耗，避免了光伏逆变器频繁通过短时过载提供一次调频增发功率，既不过度损耗光伏逆变器，又提高了光伏电站一次调频功能的经济性。调频功能的经济性。调频功能的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电站一次调频方法及系统


[0001]本专利技术属于光伏电站调频领域，更具体地，涉及一种光伏电站一次调频方法及系统。

技术介绍

[0002]随着电网中光伏渗透率的大幅增加，大规模的光伏电站将并网投产，现有大部分光伏电站不具备一次调频能力，在替代常规水火电机组时进一步削弱了电网的一次调频能力，带给电网巨大调频压力的同时严重威胁电网的安全运行，故障扰动下的系统频率调节特性逐渐恶化。由此光伏电站具备一次调频能力至关重要。
[0003]现有的一次调频方法在调频策略主要是预留光伏电池出力作为调频备用容量，这种策略会导致弃光、系统经济性变差，所以当前光伏减载调频尚未得到实际的推广和应用。为了在提高系统频率稳定的同时，提升新能源的利用率，必须在满足一次调频需求的同时，减少预留光伏出力，合理分配光伏调频指令，提升系统综合效益。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种光伏电站一次调频方法及系统，旨在解决现有的一次调频方法在调频策略主要是预留光伏电池出力作为调频备用容量，这种策略会导致弃光、系统经济本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站一次调频方法，所述光伏电站包括M个光伏逆变器，其特征在于，包括如下步骤：确定第m个光伏逆变器的理论可发有功率P和额定功率P
n
，并将M个光伏逆变器按照对应的P值进行排序；m为小于等于M的正整数；确定光伏电站最近的一次调频过程中各个光伏逆变器是否投入过载备用，并在所述排序的基础上将其中投入过载备用的I个光伏逆变器划分为第一组逆变器，未投入过载备用的J个光伏逆变器划分为第二组逆变器；所述过载备用指光伏逆变器利用短时过载可提供的一次调频增发功率能力；I+J＝M；I和J均为小于等于M的正整数；按照所述排序确定第一组逆变器中各个光伏逆变器的过载备用和减载备用：当第i个光伏逆变器的理论可发有功功率P
i
和额定功率P
ni
的关系为P
i
>1.1*P
ni
时，将其过载备用设为0.1*P
ni
，减载备用设为0；当1.04*P
ni
≦P
i
≦1.1*P
ni
时，将其过载备用设为P
i
‑
P
ni
，减载备用设为1.1*P
ni
‑
P
i
；当P
i
≦1.04*P
ni
时，将其过载备用设为0，减载备用设为0.06*P
ni
；i为小于等于I的正整数；设置完前K个光伏逆变器的备用容量后，设第一组逆变器中前K个光伏逆变器的备用容量总和为A
K
，设光伏电站的装机容量为PN，当A
K
≧0.06*PN时，将第一组逆变器中后I
‑
K个光伏逆变器的过载备用和减载备用均设为0，第二组逆变器的过载备用和减载备用均设为0，其中，当A
K
‑1＜0.06*PN且A
K
＞0.06*PN时，将第K个光伏逆变器的备用容量重新设为0.06*PN
‑
A
K
‑1，所述备用容量为过载备用和减载备用之和；所述减载备用指光伏逆变器通过预留有功出力可提供的一次调频增发功率能力；K为小于等于I的正整数；当第一组逆变器的备用容量总和A
I
＜0.06*PN时，将第二组逆变器的过载备用均设为0，减载备用总和设为0.06*PN
‑
A
I
；当光伏电站收到指令需要增发有功功率时，将每个光伏逆变器的有功出力上限修改为其额定功率与过载备用之和；按照所述排序将各个光伏逆变器的备用容量依次投入，直至投入的备用容量满足需求；当光伏电站收到指令需要减发有功功率时，计算M个光伏逆变器不停机情况下的全部可减功率，并结合需要减发的有功功率，确定对应的减发有功功率策略；所述策略包括：是否需要对个别光伏逆变器停机，若需要停机，选择哪些光伏逆变器停机，对未停机的光伏逆变器如何分配减发有功功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将第二组逆变器的减载备用总和设为0.06*PN
‑
A
I
；具体为：按照所述排序确定第二组逆变器中各个光伏逆变器的减载备用：设第j个光伏逆变器的额定功率为P
nj
；将第j个光伏逆变器的减载备用设为0.06*P
nj
；当第二组逆变器中前T个光伏逆变器的减载备用总和B
T
≧0.06*PN
‑
A
I
时，将第二组逆变器中后J
‑
T个光伏逆变器的减载备用均设为0，其中，当B
T
‑1＜0.06*PN
‑
A
I
且B
T
＞0.06*PN
‑
A
I
时，将第T个光伏逆变器的减载备用重新设为0.06*PN
‑
A
I
‑
B
T
‑1；j和T均为小于等于J的正整数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当光伏电站收到指令需要减发有功功率时，计算M个光伏逆变器不停机情况下的全部可减功率，并结合需要减发的有功功率，确定对应的减发有功功率策略，具体为：确定M个光伏逆变器不停机情况下的全部可减有功功率；
将指令指示的总减发有功功率值与全部可减有功功率比较，若总减发有功功率值大于全部可减有功功率，则将当前出力最小的一台光伏逆变器停机，并在总减发有功功率内减去停机光伏逆变器的功率，得到更新的总减发有功功率；计算剩余运行光伏逆变器不停机情况下的更新全部可减有功功率，将所述更新的总减发有功功率与更新全部可减有功功率比较，并重复上述步骤，直至总减发有功功率不大于全部可减有功功率，或更新总减发有功功率不大于更新全部可减有功功率；将最后一次计算得到的总减发有功功率按照各机组当前功率大小的比值分配。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：当光伏电站收到指令需要增发有功功率时，将每个光伏逆变器的有功出力上限修改为其额定功率与过载备用之和，之后当此次调频结束后，将每个光伏逆变器的有功出力上限设定为其额定功率。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述计算M个光伏逆变器不停机情况下的全部可减功率，具体为：确定各个光伏逆变器即将停机的有功功率值，若光伏逆变器有功功率低于该值，光伏逆变器将会停机；所述即将停机的有功功率值大于光伏逆变器额定功率的20％，预留一定裕度，防止光伏逆变器意外停机；将每个光伏逆变器的当前有功功率减去其即将停机的有功功率值，得到该光伏逆变器的可减有功功率；将M个光伏逆变器的可减有功功率相加，得到全部可减有功功率。6.一种光伏电站...

【专利技术属性】
技术研发人员：张照林，胡家兵，尚磊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：