一种实现次同步谐振控制的方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种实现次同步谐振控制的方法及系统；采用本发明专利技术实施例的方法和系统，通过对AGC或调频指令的选择性滤波，有效滤除次同步谐振模态的功率指令信号，从而避免储能设备在响应AGC或调频调度指令过程中向电网系统注入次同步模态电流，从而避免了储能设备运行对机组次同步模态下稳定性的影响，能够达到提高储能设备和电力系统运行稳定性、有效降低机组运行风险的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力控制
，更具体地说，涉及储能系统在发电机机端进行 AGC(Automatic Generation Control,自动发电量控制)或调频应用中，实现机组次同步谐振控制的方法及系统。
技术介绍
目前，电力系统主要包括电网、提供电能的发电机以及各种用电设备；其中，为使整个电力系统稳定可靠地运行，要求发电机所提供的电能与用电设备所消耗的电能实时平衡。为此，现有技术通过在发电机机端并联储能系统，利用储能系统对功率指令快速精确的响应特性，与发电机协同实现对AGC调度指令或调频调度指令的有效响应，从而可以极大改善传统火电机组、水电机组以及风力发电机组对AGC调度指令或调频调度指令的响应效果，降低机组响应AGC调度指令或调频调度指令时带来的机组损耗和磨损，提高机组运行经济性，在一定程度上保证了发电机所提供的电能与用电设备所消耗的电能实时平衡，进而保证整个电力系统稳定可靠的运行。然而，随着远距离大容量输电线路的增加，为了提高远距离输电的输送容量和系统稳定性，电网越来越多的采用固定串联电容补偿、高压直流输电等基于电力电子技术的高速控制装置；而这类装置在一定条件下可能会引发系统次同步振荡问题，造成机组轴系振荡，影响机组寿命，严重的更可能影响机组和电网的安全稳定运行。同时，由于储能系统在发电机机端参与AGC或调频应用，从本质上是改变了发电机组原有的动态响应特性，在一定条件下储能系统的接入会造成机组次同步模态阻尼下降，导致系统次同步谐振问题恶化；在极端情况下，储能系统在响应AGC指令或调频调度指令时，可能会向电网注入次同步模态的激励电流，激发机组次同步谐振。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种实现次同步谐振控制的方法及系统，能够提高储能设备和电力系统运行稳定性。本专利技术实施例是这样实现的一实施例公开了一种实现次同步谐振控制的方法，包括获取储能设备出力指令；对所述储能设备出力指令做滤波处理，得到所述储能设备出力指令中包含的次同步模态频率的特征分量指令；通过从所述储能设备出力指令中滤除所有与发电机组次同步模态相关的特征分量指令得到不包含次同步模态的第一功率指令，将所述第一功率指令送至变流设备用以控制储能设备与电网间的能量交换。另一实施例公开了一种实现次同步谐振控制的系统，包括储能设备、变流设备和控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括获取单元，用于获取储能设备出力指令；滤波单元，用于通过对所述获取单元获取的储能设备出力指令做滤波处理，得到所述储能设备出力指令中包含的次同步模态频率的特征分量指令；叠加单元，用于通过从所述获取单元获取的储能设备出力指令中滤除所有与发电机组次同步模态相关的特征分量指令，将滤除后得到的不包含次同步模态的所述第一功率指令送至变流设备用以控制储能设备与电网间的能量交换。从上述的技术方案可以看出，与现有技术相比，本专利技术实施例的控制方法及系统， 通过对AGC或调频指令的选择性滤波，有效滤除次同步谐振模态的功率指令信号，从而避免储能设备在响应AGC或调频调度指令过程中向电网系统注入次同步模态电流，从而避免了储能设备运行对机组次同步模态下稳定性的影响，能够达到提高储能设备和电力系统运行稳定性、有效降低机组运行风险的作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例应用的电力控制系统拓扑连接示意图；图2为本专利技术实施例实现次同步谐振控制的方法流程示意图；图3为本专利技术实施例实现次同步谐振控制的系统结构示意图。具体实施例方式本专利技术实施例实现次同步谐振控制的方法及系统主要应用于包含储能装置的电力控制系统中，如图1所示，该电力控制系统主要包括储能设备、变流设备和控制设备；其中，所述储能设备为系统的能量存储单元，同时为变流设备提供直流母线电压支撑， 保证满足变流设备的并网运行要求；所述变流设备控制电网与储能设备间的能量交互，根据控制设备输出的功率指令实际产生并控制储能设备向电网注入或吸取电流的幅值和相位；所述控制设备通过外围RTU (Remote Terminal Unit，远程终端设备)或其他检测设备， 接收AGC调度指令，监控发电机组出力、储能状态和储能设备出力信号，产生储能设备AGC 功率指令； 其中，所述储能设备采用电池储能单元，提供直流母线电压支撑；所述变流设备采用三相全桥PWM整流逆变器，控制电池储能单元与电网间的能量双向流动，控制并网电流的相位与幅值；所述控制设备包括储能设备侧电压/电流侦测、发电机机组出力、AGC信号接收单元以及控制算法实现单元，其硬件实现可以基于数字信号处理器(DSP)或其他数字或模拟芯片，本文在此不再赘述。 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开的实现次同步谐振控制的方法如图2所示，该方法包括以下步骤步骤110 获取储能设备出力指令P2 ；具体的，在本实施例中通过接收AGC调度指令P，并监控发电机组出力信号Pe，合成后获得储能设备出力要求Pl ；其中，将所述AGC调度指令P与所述发电机组实际出力Pe 做差即可得到所述储能设备出力指令Pl ；然后将Pl通过限幅器得到经过限幅的储能设备出力指令P2 ；其中，如果所述储能设备出力要求Pl小于储能设备最大出力限制，则所述储能设备出力指令P2即与所述储能设备出力要求Pl相同，如果所述储能设备出力要求Pl大于等于储能设备最大出力限制，则所述储能设备出力指令P2即与所述储能设备出力最大出力限制相同；当然，实际操作过程中还可以通过其他方式来获取储能设备出力指令，本文在此不再赘述；步骤120 对所述储能设备出力指令P2做滤波处理，得到所述储能设备出力指令 P2中包含的次同步模态频率Qi的特征分量指令Fi = (p2)；具体的，所述不同次同步模态即指发电机组不同的次同步谐振模态频率ω" i = 1，......n，其中，Q1为最小次同步模态频率，ωη为最大次同步模态频率；在本实施例中，对所述储能设备出力指令Ρ2做滤波处理时的带通滤波器可采用 ^ 2 Fi = e2 0； ‘ F的带通滤波器，其中，Qi为次同步模态频率ξ 为带通滤波器阻尼系 S +2^0^ +CO1数(可选择为 0. 4-0. 7)，i = 1，......η,将所述储能设备出力指令信号Ρ2经带通滤波器Fi后得到次同步模态频率ω ,的特征分量指令Fi= (ρ2)；步骤130 通过从所述储能设备出力指令Ρ2中滤除所有与发电机组次同步模态相关的特征分量指令 巧(i^)得到不包含次同步模态的功率指令Ρ3，将所述功率指令Ρ3送i=l至变流设备用以控制储能设备与电网间的能量交换；具体的，在本实施例中，所述发电机组的次同步谐振模态频率可通过机组运行参数识别得到，此识别可采用现有的方式实现，本文在此不再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛飞，王澍，牟镠峰，
申请(专利权)人：北京睿能世纪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：