[发明专利]一种满足风电场支撑要求的场级协同控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种满足风电场支撑要求的场级协同控制系统及方法，包括依次相连的电网快速检测模块、场级协同控制器和通信连接装置，所述通信连接装置分别经过SCADA系统、能量管理系统、调频调压系统、数据转发系统与风电机组相连。上述技术方案根据电网实时状态，协同控制调节SCADA系统、能量管理系统、调频调压系统与数据转发系统与风电机组控制系统通讯速率，不会造成整个风电场环网通讯量的增加，可保障通讯可靠性，在电网需要快速主动支撑时，又能快速提供响应。

技术领域

本发明涉及风电场控制技术领域，尤其涉及一种满足风电场支撑要求的场级协同控制系统及方法。

背景技术

随着风电在电力系统占比逐渐提高，以传统电源为主的常规电网向高比例新能源电网的转型，电网安全稳定面临诸多新挑战。大规模新能源集中接入及特高压直流输电的引入，使电网运行方式发生深刻变化，对电网的安全运行和新能源的高效消纳带来显著挑战。为确保电网安全，提升新能源并网安全运行水平，电网公司已要求新能源应具备频率响应等主动支撑技术，且指标要求越来越高。目前，以东北电网为代表的电网公司已要求风电场整场一次调频调节时间不大于5s。

为了满足电网公司指标要求，风电场调频调压系统纷纷采用实时性更好的操作系统，调节更快的先进算法以及更快的通讯方法等。但是，在正常情况下，电网系统频率或电压均在额定值附近，采用该系统及控制方法将会造成平时整个风电场环网通讯量激增，势必会影响到风电场SCADA系统、能量管理系统、调频调压系统、数据转发等其它系统与风电机组的正常通讯，甚至无法正常使用；另外，大量的请求数据也将会增加风电机组控制系统平时处理负担，势必会导致风电机组控制系统不能及时响应风电场调频调压系统等指令，从而影响到风电场调频调压系统的调节时间，甚至在特殊情况下会导致风电机组控制系统死机，影响到整个风电场安全、稳定运行。

中国专利文献CN107671414A公开了一种“基于5G的端云协同风电运维诊断系统”。包括：数据采集网关、基于5G的边缘计算网络、风场控制中心系统、前置数据采集服务、运维诊断云平台。上述技术方案未考虑在调节过程中造成平时整个风电场环网通讯量激增，从而影响整个风电场安全、稳定运行。

发明内容

本发明主要解决原有的技术方案难以平衡好电网快速主动支撑所需的快速性与整个风电场通讯可靠性以及控制系统负担的技术问题，提供一种满足风电场支撑要求的场级协同控制系统及方法，根据电网实时状态，协同控制调节SCADA系统、能量管理系统、调频调压系统与数据转发系统与风电机组控制系统通讯速率，不会造成整个风电场环网通讯量的增加，可保障通讯可靠性，在电网需要快速主动支撑时，又能快速提供响应。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种满足风电场支撑要求的场级协同控制方法，包括以下步骤S1在场级协同控制器中分别内置一组与一次调频响应与通信速率协调控制有关的频率控制参数(f₀，f₁，f₂,f₃，f₄，f₅，f₆)和一组与无功调压响应与通信速率协调控制有关的电压控制参数(u₀，u ₁，u₂,u ₃，u ₄，u ₅，u ₆)；

S2场级协同控制器实时读取电网系统频率与电压，并计算电网系统频率加速度与电网电压加速度；

S3设定计算条件1和计算条件2，若条件1或条件2任一条件满足，则进入S4，否则不做处理；