[发明专利]可再生能源驱动的发电单元的控制方法及装置

权利要求书

1.一种电网中由可再生能源驱动的发电单元的功率控制方法，其特征在于，包括下列步骤：

(a)依据发电单元中储能装置的可用容量值、发电单元的发电效率曲线、发电单元的当前有功功率值、发电单元的当前无功功率值、电网的当前电压幅值和电网的频率计算得到发电单元的有功功率参考值和无功功率参考值；

(b)依据频率额定值、发电单元的有功功率额定值、发电单元的当前有功功率值和有功功率参考值计算得到速度参考值或转矩参考值，并依据所述速度参考值或转矩参考值调节所述发电单元中同步发电机的转速；同时，依据电压额定值、发电单元的无功功率额定值、发电单元的当前无功功率值和无功功率参考值计算得到电压参考值，并依据所述电压参考值调节所述同步发电机的输出电压幅值，

在所述步骤(b)中，

依据发电单元的有功功率额定值和发电单元的当前有功功率值的偏差得到一次频率偏差值，依据接收的有功功率参考值和有功功率额定值的偏差得到二次频率偏差值，将频率额定值与得到的一次频率偏差值和二次频率偏差值通过求和计算得到速度参考值或转矩参考值；和

依据发电单元的无功功率额定值和发电单元的当前无功功率值的偏差得到第一电压偏差值，依据接收的无功功率参考值和无功功率额定值的偏差得到第二电压偏差值，将电压额定值与得到的第一电压偏差值和第二电压偏差值通过求和计算得到电压参考值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，还包括依据储能装置的电压值、电流值和可用容量初始值计算得到储能装置的当前可用容量值。

3.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，

依据所述储能装置的当前可用容量值以及电网中获取可再生能源的能量获取装置的输出功率预测值，通过输出功率限幅计算得到所述发电单元的有功功率上限值和有功功率下限值；

依据所述发电单元的有功功率上限值和有功功率下限值以及发电单元的发电效率曲线生成所述电网运行效率最大的目标函数，或当所述电网还包括传统发电支路时，依据所述发电单元的有功功率上限值和有功功率下限值、发电单元的发电效率曲线和所述传统发电支路的发电效率曲线生成所述电网运行效率最大的目标函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据发电单元的当前有功功率值、发电单元的当前无功功率值、电网的电压幅值和电网的频率以及电网中的负荷预测值，基于所述电网运行效率最大的目标函数得到发电单元的有功功率参考值和无功功率参考值。

5.一种电网中由可再生能源驱动的发电单元的控制装置，其包括

中央控制器，其用于依据发电单元中储能装置的可用容量值、发电单元的发电效率曲线、发电单元的当前有功功率值、发电单元的当前无功功率值、电网的电压幅值和电网的频率计算得到发电单元的有功功率参考值和无功功率参考值；

单元控制器，其用于依据频率额定值、发电单元的有功功率额定值、发电单元的当前有功功率值和所述有功功率参考值计算得到速度参考值或转矩参考值，并依据所述速度参考值或转矩参考值调节所述发电单元中的同步发电机的转速，同时依据电压额定值、发电单元的无功功率额定值、发电单元的当前无功功率值和所述无功功率参考值计算得到电压参考值，并依据所述电压参考值调节所述同步发电机的输出电压幅值，

其中所述单元控制器包括：

频率下垂模块，用于依据发电单元的有功功率额定值和发电单元的当前有功功率值的偏差得到一次频率偏差值；

二次频率调节模块，用于依据接收的有功功率参考值和有功功率额定值的偏差得到二次频率偏差值；

频率求和模块，用于将频率额定值与得到的一次频率偏差值和二次频率偏差值通过求和计算得到速度参考值；

电压下垂模块，用于依据所述发电单元的无功功率额定值和当前无功功率值的偏差得到第一电压偏差值；

无功功率控制模块，用于依据接收的无功功率参考值和无功功率额定值的偏差得到第二电压偏差值；以及

电压求和模块，用于将电压额定值与得到的第一电压偏差值和第二电压偏差值通过求和计算得到电压参考值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述单元控制器包括：

可用容量计算模块，用于依据储能装置的电压值、电流值和可用容量初始值计算得到储能装置的当前可用容量值。