[发明专利]一种多源数据融合的新能源一次调频测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种多源数据融合的新能源一次调频测试系统及方法，包括：面板模件、电量分析模块、激励源、录波源以及时钟源；面板模件，设置前端界面上，用于与外部通信并提供人机交互接口和通信接口；电量分析模块，设置在工控机上，用于获取激励源数据和录波源数据，将激励源数据和录波源数据自动融合处理，通过数据比对及数据分析得出测试结果；激励源，用于将激励源输出量输出至被测对象；录波源，用于从被测对象采集录波信号；时钟源，用于通过GPS或北斗天线获取无延时的时钟源信号并同步至所述激励源和所述录波源。该新能源一次调频测试系统及方法降低新能源场站一次调频测试时的测试难度以及对测试人员的要求，提高了测试效率和准确性。

技术领域

本发明涉及电力系统新能源技术领域，尤其涉及一种多源数据融合的新能源一次调频测试系统及方法。

背景技术

随着“碳达峰、碳中和”和构建以新能源为主体的新型电力系统目标的提出，新能源的发展步入了一个新的阶段，截止到2020年底，全国光伏、风电累计并网容量已超过534.5GW。

新能源电站的大规模接入为社会带来清洁绿色能源的同时，也由于其出力的随机性和波动性，对电网的稳定运行带来了巨大的挑战。此前，电网中电源绝大部分是汽轮发电机组和水轮发电机组等具有大惯量的同步发电机组，在故障发生后，由于常规机组的大惯量以及机组本身的调频调压能力，可使得电网的频率和电压保持相对稳定。而光伏、风电大规模接入后，由于它们的关键设备逆变器是基于电力电子静止器件，在扰动过程中不能提供电网所需要的有功或无功功率支持。若逆变器检测到电流或电压越限，会立即进入高、低电压穿越，有功功率截零，甚至脱网，相当于零功率输出，对电网造成二次功率冲击，这给后续电网安全稳定控制系统的紧急功率控制和发电机组一次调频及调压等调节控制带来严重不利影响，因此，如果在新能源背景下电网的调频、调峰仍由常规电源承担，则将给电网中常规电源的调频调峰带来较大压力。

考虑到光伏发电、风力发电等新能源发电系统中关键设备逆变器是基于IGBT的电力电子设备，该设备具备毫秒级快速功率控制的潜力；且在2～5s短时间范围内，外部天气气象(光照、气温、风速等)相对稳定，此时新能源电站如果能够快速接收电网系统的控制指令，实现快速功率回降或提升，参与电网的一次调频、调压，这将对一些电网的安全稳定运行发挥巨大的作用。从2018年开始西北电网就做了新能源电站一次调频的试点和推广，并取得了一定的成果，为一次调频的全国推广做了铺垫。新能源电站具备快速频率调节功能，将能够提升电站的友好程度和电网的消纳能力。从2020年起，全国电网也逐步开始了新能源电站的一次调频建设和推广工作，而电网公司要求新能源场站接入主网前需要完成现场一次调频调节测试，并提供合格的测试报告方可入网，因此新能源场站一次调频调节功能测试就显得尤为重要。

目前新能源场站一次调频调节功能测试主要依靠频率信号发生装置和数据记录分析仪，主要存在以下几个问题：

(1)数据记录分析仪和频率信号发生装置分体设计，耗费人力物力，两者信号时钟不同步，不能保证数据的同步性；

(2)测试结果不能自动比对，不能自动生成测试报告，需要有经验的工程师判断，测试效率低下，对工程人员要求高；

(3)激励信号和录波信号的数据未融合分析，缺少理论参考量，分析相对困难。

本发明在此背景下推出了一种新能源场站一次调频调节功能测试的多源数据融合的测试系统及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种多源数据融合的新能源一次调频测试系统及方法，降低测试难度，提高测试的准确性和测试效率。

本发明提供了一种多源数据融合的新能源一次调频测试系统，包括：

面板模件、电量分析模块、激励源、录波源以及时钟源；

所述面板模件，设置前端界面上，用于与外部通信并提供人机交互接口和通信接口；