【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高频切机控制方法及系统，尤其涉及一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法及系统。
技术介绍
1、电力系统自动高频切除发电机组(以下简称高频切机)措施属于电力系统稳定运行第三道防线范畴，在电网发生严重故障后，为防止系统频率大幅升高所采取的紧急控制措施。
2、当系统外送发生直流闭锁故障时，大量的冗余功率回馈至送端电网，造成电网频率升高、越限，威胁到电网的安全稳定。当系统暂态频率超过第三道防线的安全边界时，触发自动高频切除发电机组自动切除部分机组以保证系统暂态频率满足安全稳定导则(《电力系统自动高频切除发电机组技术规定》gb/t 40592—2021)要求。
3、新能源通过高压直流远距离大容量外送、消纳，是我国新能源开发的主要模式。高压直流发生扰动带来的较大能量冲击以及高渗透率新能源不同于常规电源的特性，使得电网高频特性变得愈加复杂。因此，现有高频切机方案存在几方面的局限性：一是可控资源类型单一，通常仅考虑传统的水电、火电等同步机组；二是控制精度较粗，同步机组单台功率通常为数十万至上百万千瓦，可能存在切除后线路过载等问题；三是控制代价大，同步机组除有功功率外，还可为电网提供无功和惯量，主动支撑电网电压或频率稳定；四是频率控制与功角稳定耦合问题，所切同步机组若为主导功角摇摆模式的余下群，则可能对该模式功角稳定不利。上述衍生问题使得传统高频切机方案难以适应新型电力系统的频率第三道防线。
4、随着高比例新能源的接入，电网的可控资源类型呈现多样化趋势。新能源机组控制代价小，分布灵活，且切除
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的是提供一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法及系统，采用等效替换原则计算新能源机组替换量，保证了替换方案的高频校正控制效果，能够避免等量替换方案下因新能源机组暂态特性不同而导致的过控或欠控问题。
2、技术方案：本专利技术包括：获取现有自动高频切机方案、网内可控新能源机组信息；以现有高频切机方案中各发电机的功率为值，计算出将其替换为新能源的等效替换量；监测网内可控新能源机组的实时有功功率；根据实时有功功率与各轮次等效替换量，匹配当前时刻高频切机替换方案；间隔刷新时间到达之前，若触发高频切机控制，则按上述控制方案执行新能源机组切机控制。
3、所述现有自动高频切机方案包括高频切机第r轮包含的发电机集合gr，以及第r轮第k台机的功率等信息，其中，r＝1,2,...,nround，nround是现有高频切机方案的总轮次数，为第r轮发电机总数。
4、所述网内可控新能源机组指现有电力系统中可用作为高频切机控制资源的新能源机组。
5、所述以现有高频切机方案中各发电机的功率为值，是基于离线仿真，逐轮次、逐台发电机地以现有高频切机方案中各发电机的功率为值。
6、所述等效替换量采用摄动法计算出将其替换为新能源的等效替换量。
7、所述等效替换量的计算过程为：将现有高频切机方案第1轮中的前1台发电机替换为该机组近区的新能源机组，并通过全过程时域仿真迭代求取等效替换量以等量替换方案作为初值，等功率地将第1轮前1台发电机替换为近区新能源机组，针对触发高频切机动作的故障场景，仿真对比替换前后系统频率响应水平，若暂态频率幅值存在差异，则根据误差符号及大小对新能源机组替换量进行摄动迭代，直至替换前后的高频控制效果相同，记录此时所切新能源机组总功率，即为替换1轮1台发电机的等效替换量以此类推，可逐一求得替换至r轮k台发电机的等效替换量即将第r轮第k台发电机及其前序轮次发电机全部被替换为新能源时总的等效替换量。
8、所述网内可控新能源机组的实时有功功率通过新能源全景监控系统获得。
9、所述根据实时有功功率与各轮次等效替换量，匹配当前时刻高频切机替换方案，具体为：根据网内可控新能源机组的实时有功功率匹配合适的替换方案sr.k，使得满足下式：
10、
11、其中，nren为网内可控新能源机组的总数。
12、所述间隔刷新时间到达之前，若触发高频切机控制，则按上述控制方案执行新能源机组切机控制，具体为：将当前所得替换方案下发至现有高频切机方案中的各发电机的执行装置，并在高频切机控制触发时，按轮次对当前替换方案所涉新能源机组执行切除动作。
13、一种考虑集中控制新能源的高频校正控制系统，用以实现一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法。
14、有益效果：本专利技术具有以下优点：
15、(1)本专利技术针对高频校正控制方案，以新能源机组替换常规同步机组作为切机资源，能够节省常规同步机组资源，减少电力系统惯量和一次调频能力的损失，有利于频率安稳控制；同时，减少同步机组切除也降低了误切主导功角稳定模式下余下群机组的风险，避免削弱系统暂态功角稳定性；
16、(2)本专利技术采用等效替换原则而非等量替换方法来计算新能源机组替换量，保证了替换方案的高频校正控制效果，能够避免等量替换方案下因新能源机组暂态特性不同而导致的过控或欠控问题。
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1.一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，包括：获取现有自动高频切机方案、网内可控新能源机组信息；以现有高频切机方案中各发电机的功率为值，计算出将其替换为新能源的等效替换量；监测网内可控新能源机组的实时有功功率；根据实时有功功率与各轮次等效替换量，匹配当前时刻高频切机替换方案；间隔刷新时间到达之前，若触发高频切机控制，则按上述控制方案执行新能源机组切机控制。
2.根据权利要求1所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述现有自动高频切机方案包括高频切机第r轮包含的发电机集合Gr，以及第r轮第k台机的功率等信息，其中，r＝1,2,...,nround，nround是现有高频切机方案的总轮次数，为第r轮发电机总数。
3.根据权利要求2所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述网内可控新能源机组指现有电力系统中可用作为高频切机控制资源的新能源机组。
4.根据权利要求1所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述以现有高频切机方案中各发电机的功率为值，是基于离线仿真，逐轮次、
5.根据权利要求4所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述等效替换量采用摄动法计算出将其替换为新能源的等效替换量。
6.根据权利要求5所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述等效替换量的计算过程为：将现有高频切机方案第1轮中的前1台发电机替换为该机组近区的新能源机组，并通过全过程时域仿真迭代求取等效替换量以等量替换方案作为初值，等功率地将第1轮前1台发电机替换为近区新能源机组，针对触发高频切机动作的故障场景，仿真对比替换前后系统频率响应水平，若暂态频率幅值存在差异，则根据误差符号及大小对新能源机组替换量进行摄动迭代，直至替换前后的高频控制效果相同，记录此时所切新能源机组总功率，即为替换1轮1台发电机的等效替换量以此类推，可逐一求得替换至r轮k台发电机的等效替换量即将第r轮第k台发电机及其前序轮次发电机全部被替换为新能源时总的等效替换量。
7.根据权利要求1所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述网内可控新能源机组的实时有功功率通过新能源全景监控系统获得。
8.根据权利要求7所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述根据实时有功功率与各轮次等效替换量，匹配当前时刻高频切机替换方案，具体为：根据网内可控新能源机组的实时有功功率匹配合适的替换方案Sr.k，使得满足下式：
9.根据权利要求8所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述间隔刷新时间到达之前，若触发高频切机控制，则按上述控制方案执行新能源机组切机控制，具体为：将当前所得替换方案下发至现有高频切机方案中的各发电机的执行装置，并在高频切机控制触发时，按轮次对当前替换方案所涉新能源机组执行切除动作。
10.一种考虑集中控制新能源的高频校正控制系统，其特征在于，该系统用以实现权利要求1～9任一项所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，包括：获取现有自动高频切机方案、网内可控新能源机组信息；以现有高频切机方案中各发电机的功率为值，计算出将其替换为新能源的等效替换量；监测网内可控新能源机组的实时有功功率；根据实时有功功率与各轮次等效替换量，匹配当前时刻高频切机替换方案；间隔刷新时间到达之前，若触发高频切机控制，则按上述控制方案执行新能源机组切机控制。
2.根据权利要求1所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述现有自动高频切机方案包括高频切机第r轮包含的发电机集合gr，以及第r轮第k台机的功率等信息，其中，r＝1,2,...,nround，nround是现有高频切机方案的总轮次数，为第r轮发电机总数。
3.根据权利要求2所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述网内可控新能源机组指现有电力系统中可用作为高频切机控制资源的新能源机组。
4.根据权利要求1所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述以现有高频切机方案中各发电机的功率为值，是基于离线仿真，逐轮次、逐台发电机地以现有高频切机方案中各发电机的功率为值。
5.根据权利要求4所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述等效替换量采用摄动法计算出将其替换为新能源的等效替换量。
6.根据权利要求5所述的一种考虑集中控制新能源的高频校正控制方法，其特征在于，所述等效替换量的计算过程为：将现有高频切机方案第1轮中的前1台发电机替换为该机组近区...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕睿，梁文举，常海军，范丽，刘福锁，刘柏私，王若云，李兆伟，伍凌云，黄慧，金健可，伏增辉，蔡绍荣，陈向宜，文一宇，刘佳钰，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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