一种一次调频与自动发电控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种一次调频与自动发电控制方法及系统，所述方法包括：预先在一次调频系统和能源管理系统间设置第一通讯测点和第二通讯测点，分别由所述第一通讯测点发出第一心跳信号、由第二通讯测点发出第二心跳信号，能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验，满足预设条件，判定安全校验通过；不满足预设条件，执行自动发电控制指令；当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，若满足条件，则执行一次调频系统指令；若不满足条件，则执行自动发电控制指令。本发明专利技术能够解决风电场EMS执行的有功功率指令的安全性校核缺失的问题。行的有功功率指令的安全性校核缺失的问题。行的有功功率指令的安全性校核缺失的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种一次调频与自动发电控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及风力发电
，特别是涉及一种一次调频与自动发电控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，一次调频与自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)均可实现对全场有功功率指令进行调整，AGC亦称为“二次调频”，二者区别为：一次调频为发电场站根据超出死区后的电网频率快速动作，动作周期为秒级，而AGC是由电网调度根据电网运行状态延后下发动作指令至场站，动作周期为分钟级。一次调频控制系统动作过程中的指令信号运算、数据采集周期为毫秒等级，一次调频系统对控制系统的运算能力、数据存储均提出严苛需求。
[0003]现有技术路线一：一次调频系统仅与风电场数据采集与监视控制系统(Supervisory ControI And Data AcquiSition System，SCADA)进行信息交互，不与AGC直接进行信息交互。由SCADA中的能量管理系统(Energy Management System，EMS)最终确定AGC与一次调频系统的指令配合及逻辑判断，随后下发全场有功功率指令，从而改变并网点的有功功率以响应电网频率变化。现有技术路线二：一次调频系统与风电场SCADA、AGC均进行信息交互，三者互相连接进行信息交互。当频率偏离额定值时，一次调频系统启动，“AGC－－风机SCADA”通信回路开环(断开)，同时“AGC－－一次调频系统—风机SCADA”通信回路闭环(联通)，当频率进入额定值以内时，一次调频系统退出，“AGC－－一次调频系统—风机SCADA”通信回路开环，“AGC－－风机SCADA”通信回路闭环。
[0004]现有一次调频方案技术路线一存在一次调频高频次数据计算、大容量数据存储导致SCADA负担过重问题，从而影响一次调频效果，并增加因过载引发的SCADA系统宕机风险，影响系统安全稳定运行，且一次调频数据追溯、调试仅可在EMS中执行，存在EMS与一次调频系统职责失配的问题。现有一次调频方案技术路线二存在通信链路切换失败、EMS未校验指令有效性能力等问题，EMS系统仅具备执行能力，存在EMS上游有功功率指令信号丢失、EMS接收有功功率指令校核能力缺失等安全性能问题。
[0005]因此，现有技术还有待进一步提升和改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种一次调频与自动发电控制方法及系统，以解决EMS上游有功功率指令信号丢失，风电场EMS执行有功功率指令的安全性校核缺失的问题。
[0007]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种一次调频与自动发电控制方法，所述方法包括：
[0008]预先在一次调频系统和能源管理系统间设置第一通讯测点和第二通讯测点，分别由所述第一通讯测点发出第一心跳信号、由第二通讯测点发出第二心跳信号，所述第一心跳信号的周期与一次调频开关量信号的周期相一致；所述第二心跳信号的周期根据一次调
频系统动作状态而调整；
[0009]能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验，当所述一次调频开关量信号为第一状态值、所述第一心跳信号处于正常状态且所述一次调频指令信号满足预设功率约束时，判定安全校验通过；所述正常状态为第一心跳信号按照第一预设周期变化的状态；
[0010]当所述一次调频开关量信号为第二状态值、所述第一心跳信号未处于正常状态或所述一次调频指令信号不满足预设功率约束时，执行自动发电控制指令；
[0011]当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，当所述一次调频开关量信号为第一状态值，且所述第二心跳信号的周期为第二预设周期时，执行一次调频系统指令；
[0012]当所述一次调频开关量信号为第二状态值，或所述第二心跳信号的周期不为第二预设周期时，执行自动发电控制指令。
[0013]进一步地，所述能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验之后，包括：
[0014]当所述一次调频指令信号不满足预设功率约束时，发送一次调频系统指令偏差故障信号。
[0015]进一步地，所述能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验之后，包括：
[0016]当所述第一心跳信号未处于正常状态且所述一次调频开关量信号为第二状态值时，发送一次调频系统故障信号。
[0017]进一步地，所述当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，包括：
[0018]当所述一次调频开关量信号为第一状态值且所述第二心跳信号的周期不为第二预设周期时，发送一次调频系统故障信号。
[0019]进一步地，所述当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，包括：
[0020]当所述一次调频开关量信号为第二状态值且所述第二心跳信号的周期不为第二预设周期时，发送一次调频系统故障信号。
[0021]进一步地，所述预设功率约束具体表示为如下公式：
[0022]P0≥20％ N
[0023]P
l
≤P
target
≤P
h
[0024]其中，P0表示一次调频系统初始有功功率，P
N
表示一次调频系统额定功率，P
target
表示一次调频系统需执行的有功功率，P
l
表示功率下限，P
l
＝P0‑
10％P
N
，P
h
表示功率上限，P
h
＝P0+10％P
N
。
[0025]进一步地，所述一次调频开关量信号的第一状态值为1，
[0026]所述一次调频开关量信号的第二状态值为0。
[0027]进一步地，所述第一预设周期为0.5秒；
[0028]在一次调频系统未动作时，所述第二预设周期为30秒，在一次调频系统动作时，所述第二预设周期为0.2秒。
[0029]第二方面，本专利技术实施例提供了一种一次调频与自动发电控制系统，所述系统包括：
[0030]配置模块，用于预先在一次调频系统和能源管理系统间设置第一通讯测点和第二通讯测点，分别由所述第一通讯测点发出第一心跳信号、由第二通讯测点发出第二心跳信号，所述第一心跳信号的周期与一次调频开关量信号的周期相一致；所述第二心跳信号的周期根据一次调频系统动作状态而调整；
[0031]安全校验模块，用于使能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验，当所述一次调频开关量信号为第一状态值、所述第一心跳信号处于正常状态且所述一次调频指令信号满足预设功率约束时，判定安全校验通过；所述正常状态为第一心跳信号按照第一预设周期变化的状态；
[0032]指令选择模块，用于当安全校验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一次调频与自动发电控制方法，其特征在于，所述方法包括：预先在一次调频系统和能源管理系统间设置第一通讯测点和第二通讯测点，分别由所述第一通讯测点发出第一心跳信号、由第二通讯测点发出第二心跳信号，所述第一心跳信号的周期与一次调频开关量信号的周期相一致；所述第二心跳信号的周期根据一次调频系统动作状态而调整；能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验，当所述一次调频开关量信号为第一状态值、所述第一心跳信号处于正常状态且所述一次调频指令信号满足预设功率约束时，判定安全校验通过；所述正常状态为第一心跳信号按照第一预设周期变化的状态；当所述一次调频开关量信号为第二状态值、所述第一心跳信号未处于正常状态或所述一次调频指令信号不满足预设功率约束时，执行自动发电控制指令；当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，当所述一次调频开关量信号为第一状态值，且所述第二心跳信号的周期为第二预设周期时，执行一次调频系统指令；当所述一次调频开关量信号为第二状态值，或所述第二心跳信号的周期不为第二预设周期时，执行自动发电控制指令。2.根据权利要求1所述的一种一次调频与自动发电控制方法，其特征在于，所述能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验之后，包括：当所述一次调频指令信号不满足预设功率约束时，发送一次调频系统指令偏差故障信号。3.根据权利要求1所述的一种一次调频与自动发电控制方法，其特征在于，所述能源管理系统对所述一次调频开关量信号、所述第一心跳信号和一次调频指令信号进行安全校验之后，包括：当所述第一心跳信号未处于正常状态且所述一次调频开关量信号为第二状态值时，发送一次调频系统故障信号。4.根据权利要求1所述的一种一次调频与自动发电控制方法，其特征在于，所述当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，包括：当所述一次调频开关量信号为第一状态值且所述第二心跳信号的周期不为第二预设周期时，发送一次调频系统故障信号。5.根据权利要求1所述的一种一次调频与自动发电控制方法，其特征在于，所述当安全校验通过之后，能量管理系统对所述一次调频开关量信号和第二心跳信号进行检测，包括：当所述一次调频开关量信号为第二状态值且所述第二心跳信号的周期不为第二预设周期时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘备，段松涛，朱峰，梁正玉，李冰，孟青叶，窦晨丹，宋亚豪，周锋，杜一波，张朋朋，王震，吕鑫，
申请(专利权)人：润电能源科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：