[发明专利]一种新能源快速频率响应系统及方法

说明书

本申请公开了一种新能源快速频率响应系统及方法，通过调频控制响应装置转发电网调度主站的有功电压控制指令，可以对各新能源发电机组进行日常的有功输出控制和稳态电压控制，减少其他设备的使用和运维，提高新能源电场的电网运行的可靠性，同时，当电网频率异常时，对电网调度主站的有功功率控制指令进行闭锁控制，从而可以使得调频控制响应装置独立进行调频，不叠加电网调度主站下发的有功功率控制指令中的控制值，提高快速调频的准确性，当调频控制操作结束或超时后，则解开电网调度主站的功功率控制指令的闭锁控制，从而使得电网调度主站和调频控制响应装置协调工作，保障了新能源场站的电网稳定运行。

技术领域

本申请涉及新能源电场技术领域，尤其涉及一种新能源快速频率响应系统及方法。

背景技术

随着风电、光伏等新能源接入比例的不断增加，逐步成为未来电力系统中的重要电源，同时，也挤占具有转动惯量的常规电源机组空间，电网一次调频资源储备下降，频率控制结构性困境凸显。

但目前的新能源调频响应系统能以进行快速调频，其响应时间较长，无法快速响应当前的电网需求，这会对电网运行稳定性带来较为严重的挑战；

因此，市场上也出现了新能源快速频率响应装置，可以实现快速调频，从而改善发电机组的有功输出，但是，当电网出现异常时，快速频率响应装置和电网调度中心系统在调节过程中，不能协调工作，导致电网调度中心系统的日常中的有功调度值与快速频率响应装置的调节值相叠加，更容易引起电网发生振荡，不利于新能源场站电网的稳定运行。

发明内容

本申请提供了一种新能源快速频率响应系统及方法，用于解决现有的快速频率响应装置和电网调度中心系统在调节过程中，不能协调工作的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种新能源快速频率响应系统，包括：电网调度主站、调频控制响应装置和机组执行监控模块；

所述电网调度主站用于向所述调频控制响应装置下发有功电压控制指令，所述有功电压控制指令包括有功功率控制指令和无功电压控制指令；

所述调频控制响应装置包括交流量采集模块、主控模块和通讯接口模块；

所述交流量采集模块用于采集升压站并网点的电压、电流和电网频率，还用于基于所述电压和所述电流计算得出所述升压站并网点的实时有功功率，还用于将所述电压、所述电流、所述电网频率和所述实时有功功率传输至所述主控模块；

所述主控模块用于接收所述有功电压控制指令后，通过所述通讯接口模块转发至所述机组执行监控模块；还用于当所述电网频率超过预设的频率响应死区时，则向所述电网调度主站发出频率闭锁信号，以便所述电网调度主站对所述有功功率控制指令进行闭锁控制，还用于根据所述实时有功功率计算得出有功调节目标值，还用于将所述有功调节目标值通过所述通讯接口模块转发至所述机组执行监控模块，以便于对新能源场站中的各新能源发电机组进行调频控制操作，还用于当所述调频控制操作结束或超时时，则向所述电网调度主站发出频率下发信号，以便于所述电网调度主站恢复向所述调频控制响应装置下发所述有功功率控制指令；

所述通讯接口模块用于接收所述主控模块发送的所述有功电压控制指令或所述有功调节目标值后，通过以太网向所述机组执行监控模块发送所述有功电压控制指令或所述有功调节目标值；

所述机组执行监控模块用于将所述有功电压控制指令或所述有功调节目标值以遥调指令的形式下发到新能源场站中的各新能源发电机组。

优选地，所述电网调度主站用于获取新能源场站中的各新能源发电机组的有功上限值和有功下限值；

所述主控模块还用于接收所述电网调度主站发送的所述有功上限值和所述有功下限值，以作为所述有功调节目标值的约束参考值。

优选地，所述交流量采集模块还用于根据所述电压和所述电流计算得出所述升压站并网点的实时无功功率；还用于将所述实时无功功率发送至所述主控模块；