[发明专利]短期频率稳定的广域实时协调控制系统

说明书

本发明提出一种短期频率稳定的广域实时协调控制系统，其中，该系统包括：频率响应预估模块，用于接收负荷模型参数和系统内发电机组实时开机情况，输出系统频率响应的特征量；控制协调优化模块，用于根据系统频率响应的特征量、各频率控制子站实时可支援功率量和同种频率控制资源中的控制子站功率支援成本确定频率控制指令，以便根据频率控制指令控制各自子站工作。由此，能够实时准确地获取电网频率响应特性，并快速地优化配置频率控制资源，保障电网的频率稳定。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定与控制技术领域，尤其涉及一种短期频率稳定的广域实时协调控制系统。

背景技术

随着多条特高压直流线路的建设和投运，以及可再生能源接入比例的不断升高，电网“强直弱交”的矛盾越来越突出，可以理解的是交流侧故障可能导致直流线路闭锁从而引起更大范围内的暂态能量冲击，危及电网频率稳定。在实际工程中，电力系统短期频率稳定的控制需要考虑如下两个问题：

(1)电网频率响应模型参数的准确性。

具体地，电力系统的频率特性并非固定不变。比如对电网的频率响应模型参数而言，其等效惯性常数和一次调频能力取决于发电机组的开机情况，开机越多，系统的惯性常数和一次调频调差系数就越大。目前电力系统频率响应预估采用的模型参数为典型值，与实际参数有一定的偏差。风电、光伏等新能源发电机组的惯性常数和一次调频调差系数远小于等容量的火电机组，两者的占比变化极大地影响着电力系统的频率响应模型参数。而风电、光伏等新能源具有很强的间歇性且难以预测，因此电网频率响应模型参数的典型值与实际值可能会有较大的偏差，从而影响频率响应预估的准确性。

(2)频率控制资源的实时协调优化配置。

具体地，频率控制资源指的是能够对电网短期频率进行控制的各种调频手段，不同的频率控制资源具有控制成本和控制效果上的差异，在保证系统频率控制效果的基础上如何尽可能地降低控制成本是工程上非常关心的问题。在实际工程中，各频率控制资源的功率支援裕量并非固定不变，而短期频率控制的时间尺度短至秒级，这对控制手段协调优化的实时性提出了很高的要求。

因此，为了电力系统短期频率稳定的控制，上述两个问题需要解决。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述两个问题。

为此，本发明设计了短期频率稳定的广域实时协调控制方法与系统，能够实时准确地获取电网频率响应特性，并快速地优化配置频率控制资源，保障电网的频率稳定。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种短期频率稳定的广域实时协调控制系统，包括：

频率响应预估模块，用于接收负荷模型参数和系统内发电机组实时开机情况，输出系统频率响应的特征量；

控制协调优化模块，用于根据所述系统频率响应的特征量、各频率控制子站实时可支援功率量和同种频率控制资源中的控制子站功率支援成本确定频率控制指令，以便根据所述频率控制指令控制各自子站工作。

本发明实施例的短期频率稳定的广域实时协调控制系统，通过频率响应预估模块用于接收负荷模型参数和系统内发电机组实时开机情况，输出系统频率响应的特征量，控制协调优化模块用于根据系统频率响应的特征量、各频率控制子站实时可支援功率量和同种频率控制资源中的控制子站功率支援成本确定频率控制指令，以便根据频率控制指令控制各自子站工作。由此，能够实时准确地获取电网频率响应特性，并快速地优化配置频率控制资源，保障电网的频率稳定。

本发明实施例的短期频率稳定的广域实时协调控制系统还可以包括以下特征：