【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统安全稳定运行控制，更具体地，涉及一种电网抽水蓄能电站高频切机方法。
技术介绍
1、随着新能源装机的大幅增长，能源低碳化、清洁化发展的趋势日益彰显，风力发电、光伏发电快速崛起，可再生能源在电力系统中的占比显著上升。以西北地区为例，西北地区新能源资源富集，是全国最重要的能源基地之一，近十年西北电网新能源和跨区直流飞速发展，整体呈现大火电、大清洁能源通过“大直流”送出的格局，新能源高占比送端大电网特征凸显。随着西北电网特高压直流输电工程的大量投产，直流大功率闭锁将对电网频率安全造成严重威胁，电网高频风险日趋突出。一旦发生直流闭锁后高频可切机量不足，则可能因频率严重升高而造成新能源和常规电源无序脱网的严重后果。
2、抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的灵活调节电源，抽水蓄能电站调频能力强，可以增强电力系统抗扰动能力。针对大量新能源并网带来的频率波动问题，通过建设抽水蓄能电站提高电力系统调节能力是促进大规模新能源发展的有效措施。当电网出现高频时，采取合理高频切机方案切除抽水蓄能发电机组能够将电网频率恢复到允许范围，保证系统稳定运行。因此，在构建以新能源为主体的新型电力系统新形势下，开展西北地区抽水蓄能机组高频切机功能研究，深入挖掘抽水蓄能电站的潜能，从而主动适应电网的变化，实现新型电力系统的安全稳定运行。
3、现有技术利用抽水蓄能电站高频切机的研究较少，且缺少关于高频切机频率变化的计算方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术的第一方面提供了一种电网抽水蓄能电站高频切机方法，包括以下步骤：
4、步骤1，当电网发生特高压直流闭锁时，计算电网频率变化特性；
5、步骤2，基于步骤1中电网频率变化特性，确定抽水蓄能机组高频切机的最佳频段；
6、步骤3，在步骤2确定的最佳频段中选取切机频率定值，计算不同切机频率定值下使系统频率恢复到预定频率值以下时的最少切机量；
7、步骤4，以步骤3计算出的最少切机量为参考确定实际切除机组容量，并对电网抽水蓄能机组高频切机进行校核计算；
8、步骤5，根据校核计算结果，计及抽水蓄能电站实际运行情况制定抽水蓄能电站高频切机方案，根据切机方案依次切除相应的抽水蓄能机组，所述切机方案包括切机轮次、切机延时以及各轮次切机频率定值和切机量。
9、优选地，步骤1中频率变化δf(t)的时域解析表达式为：
10、
11、式中：
12、dt为阻尼系数；
13、r为调差系数，所述调差系数为标幺值；
14、k为发电出力过剩量标幺值；
15、a，b，c为系数。
16、优选地，发电出力过剩量标幺值k以如下公式表示，
17、
18、式中：
19、gp为发电容量；
20、lp为负荷容量。
21、优选地，系数a，b，c以如下公式表示，
22、
23、
24、
25、式中：
26、dt为阻尼系数；
27、m为系统惯性常数；
28、t为综合调速器时间常数；
29、r为调差系数。
30、优选地，对频率变化δf(t)的时域解析表达式求极值，δf(t)取最大值δfmax的tmax需满足：
31、
32、式中：
33、a，b，c为系数，
34、k＝0,1,2,…,正整数。
35、优选地，稳态情况下，频率偏差绝对值以如下公式表示，
36、
37、式中：
38、dt为阻尼系数；
39、r为调差系数标幺值；
40、k为发电出力过剩量标幺值。
41、优选地，步骤3中抽水蓄能机组高频切机后系统频率的稳态频率fss取决于系统功频静特性系数和功率扰动量，以如下公式表示，
42、
43、
44、
45、式中：
46、δf*、f0*分别为系统频率变化量、系统稳态频率以及系统初始频率的标幺值；
47、spk为切除的抽水蓄能机组容量；
48、sni为第i个同步发电机的容量；
49、spi为第i个抽水蓄能机组的容量；
50、为系统功频静特性系数。
51、优选地，系统功频静特性系数以如下公式表示，
52、
53、式中：
54、为第i个同步发电机的功频静特性系数；
55、rpi为第i个抽水蓄能机组频率控制的参数。
56、优选地，步骤4具体包括：
57、步骤4.1，计算电网频率效应fe，以如下公式表示，
58、
59、式中：
60、kg表示电网联网运行时发电机组的单位调节功率；
61、l表示负荷水平；
62、步骤4.2，参考最少切机量设定切除机组容量，基于电网频率效应对电网不同功率盈余情况下的抽水蓄能机组高频切机后的频率进行校核计算。
63、本专利技术的第二方面提供了一种电网抽水蓄能电站高频切机系统，运行所述的电网抽水蓄能电站高频切机方法，包括：
64、故障监测模块，用于监测电网是否发生直流闭锁；
65、方案制定模块，用于计算电网频率变化特性、确定切机的最佳频段、选取切机频率定值、计算切机量，并根据校核结果形成最终切机方案；
66、校核计算模块，用于对电网抽水蓄能机组高频切机进行校核计算；
67、结果输出模块，用于根据抽水蓄能电站高频切机方案对各抽水蓄能机组发出切机指令。
68、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过利用抽水蓄能电站高频切机功能，能够有效提升电网电力系统的稳定性，为电网高频切机方案制定提供参考依据。
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1.一种电网抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
10.一种电网抽水蓄能电站高频切机系统，运行根据权利要求1-9任意一项所述的电网抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种电网抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站高频切机方法，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊杰，罗胤，赵颖，宗怀远，秦连乐，王海燕，郭昕昕，远征，徐志壮，王祖飞，
申请(专利权)人：国网新源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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