【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变速抽水蓄能控制，具体涉及一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法、系统及设备。
技术介绍
1、在构建新型电力系统的过程中，伴随着新能源快速发展，高效、成熟、安全的储能技术成为了关键环节。相比于电化学、压缩空气和飞轮等储能技术，抽水蓄能具有技术成熟、运行安全以及低碳绿色等优势，并且具有调节时间较长、能实现系统惯量支撑的先天特点，是最为可靠、成熟的灵活性调节资源。
2、当前我国的抽水蓄能电站，几乎都采用固定转速的可逆机组，由于机组转速不可调节，固定转速、机组的调节功能和运行范围都受到了限制。在此背景下，可兼顾水轮机工况和水泵工况的最优效率，且在水泵工况下能够灵活调节吸收的有功功率的变速抽水蓄能电站开始在国内外收到广泛关注。
3、在多山地、湖泊的地区，适宜建设中小型变速抽水蓄能电站，多个中小型的抽水蓄能电站构成分布式变速抽水蓄能电站，然而分布式变速抽水蓄能电站实际工作时，一部分变速抽水蓄能电站达到功率限制，或一部分变速抽水蓄能电站达到抽水或发电水库调节容量限制停机，不能充分发挥多分布式变速抽水蓄能电站的群集效应。因此，如何协调控制分布式变速抽水蓄能有功功率，使多变速抽水蓄能电站有功标幺值与蓄水状态趋于一致，是当前亟待攻克的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够协调控制分布式变速抽蓄有功功率，使多变速抽蓄电站有功与蓄水状态趋于一致的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法、系统及设备。
2、为实现
3、分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，所述功率协调控制方法包括：
4、步骤a、基于系统频率判断是否需要变速抽水蓄能场站进行虚拟惯量补偿，若不需要，则继续监测系统频率；若需要，则进入步骤b；
5、步骤b、各变速抽水蓄能场站均执行虚拟惯量补偿控制，并进行场站间通讯，执行一致性控制；
6、步骤c、在需要一次调频时进行一次调频控制。
7、所述步骤a中，基于系统频率判断是否需要变速抽水蓄能场站进行虚拟惯量补偿包括：
8、根据当前系统频率测量值与系统频率标准值作差得到系统频率偏差δf，若系统频率偏差δf满足：|δf|＞0.03hz，则判定需要进行虚拟惯量补偿，否则判定不需要进行虚拟惯量补偿。
9、所述步骤b中，虚拟惯量补偿控制包括：
10、所述变速抽水蓄能场站利用其部分可调节容量进行虚拟惯量补偿，剩余可调节容量进行一次调频。
11、所述变速抽水蓄能场站进行虚拟惯量补偿的可调节容量px根据以下公式计算得到：
12、
13、e1(t)＝f(t)-0.03
14、上式中，kd1为虚拟惯量补偿控制系数，e1(t)为t时刻虚拟惯量补偿控制输入量，f(t)为t时刻系统频率；
15、所述变速抽水蓄能场站进行一次调频的剩余可调节容量py根据以下公式计算得到：
16、py＝kp1e2(t)
17、e2(t)＝|fref(t)-f(t)|-0.05
18、上式中，kp1为一次调频下垂控制参数，e2(t)为t时刻一次调频下垂控制输入量，fref(t)为t时刻系统频率参考值。
19、所述步骤b中，一致性控制包括：
20、基于场站间通讯获得的各变速抽水蓄能场站的当前有功功率和蓄水状态信息，调整变速抽水蓄能场站的出力。
21、所述各变速抽水蓄能场站的出力pf根据以下公式计算得到：
22、pf＝kpn1(xn(t)-xn-1(t))+kin1(xn(t)-xn-1(t))
23、+kpn2(xn(t)-xn+1(t))+kin2(xn(t)-xn+1(t))
24、+kpn3(yn(t)-yn-1(t))+kin3(yn(t)-yn-1(t))
25、+kpn4(yn(t)-yn+1(t))+kin4(yn(t)-yn+1(t))
26、
27、
28、上式中，kpn1、kin1、kpn2、kin2分别为有功一致性pi控制参数；kpn3、kin3、kpn4、kin4分别为蓄水状态一致性pi控制参数；xn(t)、xn-1(t)、xn+1(t)为第n个变速抽水蓄能场站及与其通讯链路相邻的两个变速抽水蓄能场站在t时刻的有功一致性因子；yn(t)、yn-1(t)、yn+1(t)为第n个变速抽水蓄能场站及与其通讯链路相邻的两个变速抽水蓄能场站在t时刻的蓄水状态一致性因子；pn为第n个变速抽水蓄能场站当前有功功率的标幺值，p分别为变速抽水蓄能场站正常运行时有功功率标幺值的上、下限；sowsn为第n个变速抽水蓄能场站当前蓄水状态的标幺值，sows分别为变速抽水蓄能场站正常运行时蓄水状态标幺值的上下限。
29、所述步骤c包括：
30、若|δf|＞0.05hz，则启动一次调频控制并计时t，当t＞3秒时停止虚拟惯量补偿控制和一致性控制；当t＞20秒或|δf|≤0.05hz时结束一次调频控制。
31、一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制系统，所述功率协调控制系统包括虚拟惯量补偿判定模块、虚拟惯量补偿执行模块、一致性控制执行模块、一次调频执行模块、场站间通讯模块；
32、所述虚拟惯量补偿判定模块用于基于系统频率判断是否需要变速抽水蓄能场站进行虚拟惯量补偿；
33、所述虚拟惯量补偿执行模块用于执行虚拟惯量补偿控制；
34、所述一致性控制执行模块用于在虚拟惯量补偿判定模块执行虚拟惯量补偿控制的同时执行一致性控制；
35、所述一次调频执行模块用于在需要一次调频时进行一次调频控制；
36、所述场站间通讯模块用于本地变速抽水蓄能场站与相邻两个变速抽水蓄能场站的当前有功功率和蓄水状态信息交互。
37、所述虚拟惯量补偿判定模块基于以下方法判断是否需要变速抽水蓄能场站进行虚拟惯量补偿：
38、若系统频率偏差δf＞0.03hz，则判定需要进行虚拟惯量补偿，否则判定不需要进行虚拟惯量补偿；
39、所述一次调频执行模块用于根据以下策略进行一次调频控制：
40、若|δf|＞0.05hz，则启动一次调频控制并计时t，当t＞3秒时停止虚拟惯量补偿控制和一致性控制；当t＞20秒或|δf|≤0.05hz时结束一次调频控制。
41、一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制设备，所述功率协调控制设备包括处理器以及存储器；
42、所述存储器用于存储计算机程序代码，并将所述计算机程序代码传输给所述处理器；
43、所述处理器用于根据所述计算机程序代码中的指令执行前述的变速抽水蓄能的功率协调控制方法。
44、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
45、本专利技术一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，先基于系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求1或2所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
8.一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制系统，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制系统，其特征在于，
10.一种分布式变速抽水蓄能的功率协调控制设备，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的分布式变速抽水蓄能的功率协调控制方法，其特征在于，<...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，井浩然，徐秋实，赵红生，莫石，王博，文劲宇，胡志平，祁威威，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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