【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电网频率和功率控制领域，更具体地说，它涉及一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制方法及装置。
技术介绍
1、变速抽水蓄能机组，即变速抽蓄机组，该机组可在多工况保持最优效率运行，具备响应速度快、调节范围宽、抽水功率可调的性能优势。
2、当前的变速抽水蓄能机组主要是定速抽蓄，当变速抽水蓄能机组处于水泵工况下只能以额定功率抽水，不具备一次调频能力，目前变速抽水蓄能机组主要有交流励磁型变速抽水蓄能机组(双馈式)和全功率型变速抽水蓄能机组两类。当前我国仅有春厂坝一台全功率抽蓄机组投运，机组尚不具备辅助电网进行功率和频率主动支撑能力。随着新能源入网规模增大，电网频率调节需求迫切，而全功率的变速抽蓄机组调节性能优秀，抽水工况下其也具备辅助电网进行主动功率支撑和频率调节的优势与能力，但尚缺乏相关调节控制方法。
3、因此如何利用变速抽水蓄能机组实现在快速功率模式下主动支撑电网功率调节和频率调节，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制方法及装置，本申请解决了现有技术中的变速抽蓄机组无法实现在快速功率模式下主动支撑电网功率调节和频率调节的问题。
2、本申请的第一方面，提供了一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制方法，方法包括：
3、在检测到变速抽蓄机组处于发电工况且运行于快速功率模式时，由变速抽蓄机组的调速器测量电网的实际频率，并根据实际频率与额定频率，确定电网的频率偏差；其中，快速功率
4、判断电网的频率偏差是否处于变速抽蓄机组的频率调节死区的范围内，若频率偏差不处于频率调节死区的范围内，则由调速器对频率偏差依次执行变速抽蓄机组的频率调节死区和功率偏差调节，得到一次调频功率调整量；
5、将实际频率和一次调频功率调整量发送给变速抽蓄机组的协同控制单元，协同控制单元根据实际频率的变化曲线计算出实际频率的变化率；
6、协同控制单元结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，以调节电网的功率和频率。
7、在本申请的第一方面的一种实现方式中，结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，包括：
8、在变化率大于等于变化率阈值，且频率偏差的绝对值大于偏差阈值时，协同控制单元控制变速抽蓄机组执行最大功率阶跃调节；
9、协同控制单元将一次调频功率调整量与当前工况下变速抽蓄机组的最大可调功率比较，确定出一次调频功率的实际调整量，协同控制单元将一次调频功率的实际调整量发送至机侧变流器，与机侧变流器的功率控制参考值叠加，实现变速抽蓄机组的功率阶跃调节；
10、协同控制单元根据变速抽蓄机组的机组综合特性和机侧变流器叠加一次调频功率的实际调整量的功率，计算出变速抽蓄机组运行的目标转速，调速器叠加目标转速，实现变速抽蓄机组的最优效率控制。
11、在本申请的第一方面的一种实现方式中，协同控制单元将一次调频功率调整量与当前工况下变速抽蓄机组的最大可调功率比较，确定出一次调频功率的实际调整量，包括：
12、若一次调频功率调整量大于最大可调功率，则一次调频功率的实际调整量为最大可调功率，否则一次调频功率的实际调整量为一次调频功率调整量。
13、在本申请的第一方面的一种实现方式中，结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，还包括：在变化率小于变化率阈值时，控制变速抽蓄机组启动一次调频策略。
14、在本申请的第一方面的一种实现方式中，控制变速抽蓄机组启动一次调频策略，具体为：
15、机侧变流器接收来自协同控制单元发送的实际频率；
16、机侧变流器根据实际频率与额定频率，确定电网的频率偏差；
17、在频率偏差不处于变速抽蓄机组的频率调节死区的范围内，由机侧变流器依次执行变速抽蓄机组的频率调节死区和比例积分调节，得到变速抽蓄机组的功率调节量，将功率调节量与变速抽蓄机组的功率控制参考值叠加，实现机侧变流器的一次调频控制。
18、在本申请的第一方面的一种实现方式中，在将功率调节量与变速抽蓄机组的功率控制参考值叠加，实现机侧变流器的一次调频控制的过程中，方法还包括：变速抽蓄机组转速保持在与一次调频控制前的转速，在一次调频控制过程结束后，调速器叠加目标转速，使变速抽蓄机组恢复至最优效率控制。
19、在本申请的第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：在变速抽蓄机组执行功频控制策略过程中，控制电网的水电机组和/或火电机组的调频策略与变速抽蓄机组的频率调节死区进行配合。
20、在本申请的第一方面的一种实现方式中，配合的策略为变速抽蓄机组的频率调节死区小于火电机组的电网频率调节死区，火电机组的电网频率调节死区小于水电机组的电网频率调节死区。
21、本申请的第二方面，提供了一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制装置，装置包括：
22、检测模块，用于在检测到变速抽蓄机组处于发电工况且运行于快速功率模式时，由变速抽蓄机组的调速器测量电网的实际频率，并根据实际频率与额定频率，确定电网的频率偏差；其中，快速功率模式是指机侧变流器控制变速抽蓄机组的有功功率变化；
23、功率调整量模块，用于判断电网的频率偏差是否处于变速抽蓄机组的频率调节死区的范围内，若频率偏差不处于频率调节死区的范围内，则由调速器对频率偏差依次执行变速抽蓄机组的频率调节死区和功率偏差调节，得到一次调频功率调整量；
24、频率变化率确定模块，用于将实际频率和一次调频功率调整量发送给变速抽蓄机组的协同控制单元，协同控制单元根据实际频率的变化曲线计算出实际频率的变化率；
25、功频控制执行模块，用于协同控制单元结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，以调节电网的功率和频率。
26、在本申请的第二方面的一种实现方式中，功频控制执行模块，包括：
27、最大功率阶跃调节执行模块，用于在变化率大于等于变化率阈值，且频率偏差的绝对值大于偏差阈值时，协同控制单元控制变速抽蓄机组执行最大功率阶跃调节；
28、功率阶跃调节执行模块，用于协同控制单元将一次调频功率调整量与当前工况下变速抽蓄机组的最大可调功率比较，确定出一次调频功率的实际调整量，协同控制单元将一次调频功率的实际调整量发送至机侧变流器，与机侧变流器的功率控制参考值叠加，实现变速抽蓄机组的功率阶跃调节；
29、最优效率控制执行模块，用于协同控制单元根据变速抽蓄机组的机组综合特性和机侧变流器叠加一次调频功率的实际调整量的功率，计算出变速抽蓄机组运行的目标转速，调速器叠加目标转速，实现变速抽蓄机组的最优效率控制。
30、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
31、本申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，协同控制单元将一次调频功率调整量与当前工况下变速抽蓄机组的最大可调功率比较，确定出一次调频功率的实际调整量，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，还包括：在变化率小于变化率阈值时，控制变速抽蓄机组启动一次调频策略。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制变速抽蓄机组启动一次调频策略，具体为：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将功率调节量与变速抽蓄机组的功率控制参考值叠加，实现机侧变流器的一次调频控制的过程中，方法还包括：变速抽蓄机组转速保持在与一次调频控制前的转速，在一次调频控制过程结束后，调速器叠加目标转速，使变速抽蓄机组恢复至最优效率控制。
7.根据权利要求1至5
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，配合的策略为变速抽蓄机组的频率调节死区小于火电机组的电网频率调节死区，火电机组的电网频率调节死区小于水电机组的电网频率调节死区。
9.一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制装置，其特征在于，装置包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，功频控制执行模块，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种变速抽蓄机组快速功率模式的功频控制方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，协同控制单元将一次调频功率调整量与当前工况下变速抽蓄机组的最大可调功率比较，确定出一次调频功率的实际调整量，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，结合变化率、频率偏差和一次调频功率调整量，控制变速抽蓄机组执行功频控制策略，还包括：在变化率小于变化率阈值时，控制变速抽蓄机组启动一次调频策略。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制变速抽蓄机组启动一次调频策略，具体为：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将功率调节量与变速抽...
【专利技术属性】
技术研发人员：史华勃，丁理杰，曾雪洋，王永灿，潘鹏宇，陈刚，周波，陈保瑞，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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