[发明专利]一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法

说明书

一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法，本发明旨在提出一种可应用于风光储场站一次调频控制的方法，由于风电和光伏不具备灵活、快速的一次调频能力，通过配置一定容量的储能装置，利用其快速充放电特性为新能源参与电网一次调频提供了有力的有功功率支撑。本发明的目的是通过对风光储场站的一次调频能力评估和分级优化控制，以实现多能源发电形式的优势互补，从场站控制的角度对新能源一次调频进行合理优化控制，而提出的一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法。

技术领域

本发明属于新能源电力技术领域，具体涉及一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法，尤其涉及一种含风力发电、太阳能发电和储能的新能源场站有功/频率的控制方法。

背景技术

在“双碳”背景下，风力发电和太阳能发电在电力系统中的占比快速提升。由于采用电力电子变流器并网，新能源场站的频率响应能力远不如传统发电厂。因此，国内外学者提出了很多提升新能源发电单元一次调频能力的控制方法，如虚拟同步发电机控制、减载控制等。在此基础上，很多学者提出了新能源和储能联合系统的一次调频控制方法，如风储联合参与一次调频控制、光储联合参与一次调频控制、基于虚拟同步发电机的光储有功控制等。

目前已有方法大都是针对单台风电机组和光伏发电单元提出的一次调频控制方法，但是均未从新能源场站的角度对新能源频率响应能力进行评估。由于新能源出力的不确定性，风电和光伏单独参与一次调频导致新能源机组的频率响应不能满足电力系统实时的需求。同时，单风、单光的一次调频策略对于新兴的风光互补新能源场站也不适用，不能使风电和光伏得到优化配置和合理利用。而储能作为灵活可调节的电源，可以作为风电和光伏参与电网一次调频的有效补充。

因此，申请人提出了一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法。

发明内容

本发明的目的是通过对风光储场站的一次调频能力评估和分级优化控制，以实现多能源发电形式的优势互补，从场站控制的角度对新能源一次调频进行合理优化控制，而提出的一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法。

一种基于PMU的风光储场站一次调频控制的方法，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。

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。

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；