[发明专利]一种新能源快速频率响应装置及方法

权利要求书

1.一种新能源快速频率响应装置，其特征在于，包括：交流采样模块、主控模块、频率调节执行模块和通信模块；

所述交流采样模块用于采集升压站并网点的电压值和电流值，还用于根据所述电压值和所述电流值计算所述升压站并网点的频率和实时有功功率，还用于将所述电压值、所述电流值、所述频率和所述实时有功功率传输至所述主控模块；

所述主控模块用于基于有功功率-频率下垂特性模型，根据所述实时有功功率计算得出功率目标调节值，还用于当所述升压站并网点的所述频率超过预设的调频死区频率时，则根据所述功率目标调节值生成调频指令初始值；还用于根据预设的AGC协调控制模型对所述调频指令初始值进行约束控制，从而形成调频指令执行值，还用于将所述调频指令执行值发送至所述频率调节执行模块；

所述频率调节执行模块用于接收所述调频指令执行值后，根据预设的控制指令分配策略对所述调频指令执行值下发至各新能源机组的功率分配进行控制，从而形成调频指令分配值；还用于将所述调频指令分配值发送至所述通信模块；在功率分配过程中，判断新能源机组是否为正常运行信号，是否为闭锁信号，如果是正常运行且不闭锁状态，则说明该新能源机组是可调的，对可调的新能源机组进行有功分配，如果新能源机组处于非正常运行或闭锁状态，则不能对相应的新能源机组进行有功分配；

所述通信模块通过以太网连接至各新能源机组，用于将所述调频指令分配值下发至各新能源机组，从而调整各新能源机组的有功输出；

所述预设的AGC协调控制模型为：

约束条件为：

当f＞f₁，且P_AGC＞P₀时，则P＝P_target；

当f＜f₂，且P_AGC＜P₀时，则P＝P_target；

式中，P表示调频指令执行值，P_AGC表示AGC指令调度值，当升压站并网点的频率发生扰动时，从AGC系统中获取AGC指令调度值，ΔP为快速频率响应调节量，ΔP＝P_target-P₀，P_target表示功率目标调节值，f表示升压站并网点的频率，P₀表示升压站并网点的初始功率，f₁表示预设第三频率阈值，f₂表示预设第四频率阈值；

所述交流采样模块包括16位AD采样子模块、录波子模块和第一计算子模块；

所述16位AD采样子模块设有三路电压通道和三路电流通道，用于采集所述升压站并网点的母线的电压模拟信号和电流模拟信号，还用于将所述电压模拟信号和所述电流模拟信号分别转换为电压数字信号和电流数字信号；

所述录波子模块用于对所述16位AD采样子模块获取的所述电压数字信号和电流数字信号进行数据录波，从而形成电压波形和电流波形；

所述第一计算子模块用于根据所述电压波形和所述电流波形确定波形的过零点，还用于基于最小二乘法算法对所述波形的过零点进行拟合计算得出所述频率，还用于通过对所述电压数字信号和电流数字信号分别进行傅里叶变换计算得出电流幅值、电压幅值和相角值，还用于根据所述电流幅值、所述电压幅值和所述相角值计算所述升压站并网点的所述实时有功功率。