[发明专利]一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法

权利要求书

1.一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：使PMU装置分别与风、光、储变流器控制系统和场站集控中心有功控制系统建立通信连接；

步骤2：风光储场站并网点的PMU装置采集电网侧三相交流电压，获得电网频率f和频率偏差Δf，并将Δf实时上传到场站集控中心一次调频控制器中；

步骤3：在场站控制器中设置一次调频死区f_d，并判断Δf是否越限，如果|Δf|≤f_d则继续检测场站并网点频率，否则进入下一步；

步骤4：当频率判定为越限时，场站控制器基于风电、光伏组串和储能系统的运行状态和功率预测结果对场站一次调频能力进行评估，并对风光储场站一次调频能力进行评级，场站控制器根据评级结果分别给风电机组、光伏组串、储能系统下发一次调频动作指令；

步骤5：在风光储场站一次调频能力评级完成后，如果判定Δf0,场站控制器根据评级对应的控制策略下发降频率一次调频指令，风光储场站从电网吸收功率来抑制电网频率的升高，如果判定Δf0,场站控制器下发根据评级对应的控制策略下发升频率一次调频指令，风光储场站向电网释放功率来抑制电网频率的降低；

步骤6：再次判断频率是否越限，如果|Δf|≤f_d，则由场站控制器下发指令终止一次调频，否则继续执行步骤4和步骤5。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，PMU装置安装在风机、光伏组串、储能系统交流侧出口以及风光储场站并网点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4中，在对场站一次调频能力进行评估时，采用公式(1)计算未来一段时间的电量大小W_s，并对风光储场站一次调频能力进行评级；

其中：t_s表示风光储场站一次调频的稳定时间；ΔP_{W_pred}、ΔP_{PV_pred}、ΔP_{S_pred}分别为风、光、储发电单元在稳定时间内参与一次调频的有功功率数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4中，对风光储场站一次调频能力进行评级如下：

一级：若未来目标时间段内风电、光伏的出力平均值与当前出力之差均大于0，则评为一级；

二级：若未来目标时间段内风电或光伏的出力平均值与当前出力之差大于0，则评为二级；

三级：若未来目标时间段内风电、光伏的出力平均值与当前出力之差均小于0，则评为三级。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤5中，场站控制器根据评级结果和频率变化情况下发相应的指令；

1)当Δf0时，场站控制器下发升频率一次调频指令，然后根据评级下发相应的指令：

如果评级为一级，场站控制器下发指令，储能系统首先动作释放电能，经过Δt_PV(光伏的一次调频响应延时)后，光伏随后参与一次调频增加出力，经过Δt_wind(风电机组的一次调频响应延时)后，风电机组最后参与一次调频增加出力，储能退出调频；

如果评级为二级，则需进一步判定风电机组和光伏在未来目标时间段内的出力情况，如果光伏出力增加，则下发指令，储能系统首先动作释放电能，经过Δt_PV后，光伏随后参与一次调频增加出力；如果风电机组出力增加，则下发指令，储能系统首先动作释放电能，经过Δt_wind后，风电机组随后参与一次调频增加出力；

如果评级为三级，储能系统释放电能，当储能荷电状态变化ΔSOC超出允许范围或者收到退出一次调频指令时退出调频。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在步骤5中，场站控制器根据评级结果和频率变化情况下发相应的指令；

2)当Δf0时，场站控制器下发降频率一次调频指令，然后根据评级下发相应的指令：

如果评级为一级，场站控制器下发指令，储能系统首先动作充电吸收电能，储能退出调频当储能荷电状态变化ΔSOC超出允许范围或者收到退出一次调频指令时退出调频；

如果评级为二级，则需进一步判定风电机组和光伏在未来目标时间段内的出力情况，如果光伏出力减小，则下发指令，储能系统首先动作充电吸收电能，经过Δt_PV后，光伏随后参与一次调频减小出力；如果风电机组出力增加，则下发指令，储能系统首先动作充电吸收电能，经过Δt_wind后，风电机组随后参与一次调频减小出力；

如果评级为三级，储能系统充电吸收电能，经过Δt_PV后，光伏随后参与一次调频减小出力，经过Δt_wind后，风电机组最后参与一次调频减小出力。