基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行與新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種含大規(guī)模風(fēng)電場接入 的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制（AutomaticGenerationControl，AGC)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加，風(fēng)電并網(wǎng)出力占總出力的比例不斷增加。由于風(fēng) 力發(fā)電和傳統(tǒng)發(fā)電的不同，高風(fēng)電滲透率互聯(lián)電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)發(fā)電為主的電力系統(tǒng)的頻率 特性存在很大不同，該給包括頻率穩(wěn)定性在內(nèi)的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一系列的挑 戰(zhàn)。因此系統(tǒng)頻率控制方面，需要考慮風(fēng)電場接入影響。
[000引傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制方法考慮常規(guī)電源，因此傳統(tǒng)AGC系統(tǒng)的頻率控制 主要通過傳統(tǒng)機(jī)組的發(fā)電機(jī)、調(diào)速器和負(fù)荷的頻率響應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
[0004] 然而，現(xiàn)有技術(shù)中沒有考慮風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場對系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)的作用，在高風(fēng)電 滲透率的互聯(lián)電網(wǎng)中其控制新系統(tǒng)頻率的能力欠佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 綜上所述，確有必要提供一種考慮風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建 立方法。
[0006] -種考慮風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，包括：步驟S10， 輸入傳統(tǒng)機(jī)組模型參數(shù)，建立傳統(tǒng)機(jī)組一次調(diào)頻模型；步驟S20,輸入風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)， 建立協(xié)調(diào)控制下的風(fēng)電場模型；步驟S30,并聯(lián)一風(fēng)電場調(diào)頻環(huán)路，重建自動發(fā)電控制系統(tǒng) 的控制結(jié)構(gòu)，得到加入風(fēng)電場的自動發(fā)電控制系統(tǒng)；W及步驟S40,基于聯(lián)絡(luò)線的偏差控制 指標(biāo)，輸入電力系統(tǒng)間的交換功率、負(fù)載擾動量、發(fā)電機(jī)電磁功率變化量及系統(tǒng)頻率偏移 量，得到電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)結(jié)果。
[0007] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過對傳統(tǒng)AGC系統(tǒng)的改造，利用具有協(xié)調(diào)控制策略的 風(fēng)電場模型，在調(diào)節(jié)容量充足的前提下，能夠提高風(fēng)電場的動態(tài)性能，明顯改善AGC系統(tǒng)的 調(diào)頻特性。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明提供的考慮風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法 的流程圖。
[0009]圖2為本發(fā)明提供考慮風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖3為本發(fā)明提供的仿真時(shí)刻傳統(tǒng)獨(dú)立電力系統(tǒng)AGC和考慮風(fēng)電場接入的獨(dú)立電 力系統(tǒng)AGC的頻率響應(yīng)特性曲線示意圖。
[0011] 圖4為本發(fā)明提供的仿真時(shí)刻傳統(tǒng)互聯(lián)系統(tǒng)AGC系統(tǒng)和考慮風(fēng)電場接入的互聯(lián)系 統(tǒng)AGC系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面根據(jù)說明書附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)表述。
[0013] 請參閱圖1，圖1為本發(fā)明提供的基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng) 的建立方法的流程圖，主要包括如下步驟： 步驟S10,輸入傳統(tǒng)機(jī)組模型參數(shù)，建立傳統(tǒng)機(jī)組一次調(diào)頻模型； 步驟S20,輸入風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)，建立協(xié)調(diào)控制下的風(fēng)電場模型； 步驟S30,重建AGC系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)AGC系統(tǒng)基礎(chǔ)上并聯(lián)一風(fēng)電場調(diào)頻環(huán)路，得 到加入風(fēng)電場的AGC系統(tǒng)；W及 步驟S40,基于聯(lián)絡(luò)線的偏差控制指標(biāo)(ACE)，輸入電力系統(tǒng)間的交換功率、負(fù)載擾動 量、發(fā)電機(jī)電磁功率變化量及系統(tǒng)頻率偏移量，得到電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的頻率調(diào) 節(jié)結(jié)果。
[0014] 在步驟S10中，所述傳統(tǒng)機(jī)組模型參數(shù)可包括頻率調(diào)節(jié)器的時(shí)間常數(shù)、禍輪機(jī)的 時(shí)間常數(shù)，所述傳統(tǒng)機(jī)組的轉(zhuǎn)移函數(shù)如式（1)。
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，包括以下步驟： 步驟S10,輸入傳統(tǒng)機(jī)組模型參數(shù)，建立傳統(tǒng)機(jī)組一次調(diào)頻模型； 步驟S20,輸入風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)，建立協(xié)調(diào)控制下的風(fēng)電場模型； 步驟S30,并聯(lián)一風(fēng)電場調(diào)頻環(huán)路，重建自動發(fā)電控制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，得到加入風(fēng)電 場的自動發(fā)電控制系統(tǒng)；以及 步驟S40,基于聯(lián)絡(luò)線的偏差控制指標(biāo)，輸入電力系統(tǒng)間的交換功率、負(fù)載擾動量、發(fā)電 機(jī)電磁功率變化量及系統(tǒng)頻率偏移量，得到電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)結(jié)果。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，其 特征在于，基于風(fēng)電場的頻率調(diào)節(jié)作用，建立包括傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場的電力系統(tǒng)自動 發(fā)電控制系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，其 特征在于，所述傳統(tǒng)機(jī)組模型參數(shù)包括頻率調(diào)節(jié)器的時(shí)間常數(shù)、渦輪機(jī)的時(shí)間常數(shù)，所述傳 統(tǒng)機(jī)組的轉(zhuǎn)移函數(shù)為：
其中〇@&，(3)為傳統(tǒng)機(jī)組的轉(zhuǎn)移函數(shù)，I0是頻率調(diào)節(jié)器的時(shí)間常數(shù)，Tr是渦輪機(jī)的 時(shí)間常數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，其 特征在于，所述風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)包括風(fēng)電場各單元的穩(wěn)定時(shí)間及系統(tǒng)有功功率變化量， 所述風(fēng)電場中風(fēng)電場機(jī)組轉(zhuǎn)移函數(shù)為：
其中是風(fēng)電場的轉(zhuǎn)移函數(shù)，Γ是風(fēng)電場的時(shí)間常數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，其 特征在于，所述風(fēng)電場的時(shí)間常數(shù)通過以下方式計(jì)算：
其中，是系統(tǒng)總的功率變化量，iJm是每個(gè)風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定時(shí)間，是風(fēng)電場 的穩(wěn)定時(shí)間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種考慮風(fēng)電場接入的電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的建立方法，包括：輸入傳統(tǒng)機(jī)組模型參數(shù)，建立傳統(tǒng)機(jī)組一次調(diào)頻模型；輸入風(fēng)電機(jī)組模型參數(shù)，建立協(xié)調(diào)控制下的風(fēng)電場模型；并聯(lián)一風(fēng)電場調(diào)頻環(huán)路，重建自動發(fā)電控制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，得到加入風(fēng)電場的自動發(fā)電控制系統(tǒng)；以及基于聯(lián)絡(luò)線的偏差控制指標(biāo)，輸入電力系統(tǒng)間的交換功率、負(fù)載擾動量、發(fā)電機(jī)電磁功率變化量及系統(tǒng)頻率偏移量，得到電力系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)結(jié)果。
【IPC分類】H02J3-38, H02J3-06
【公開號】CN104767205
【申請?zhí)枴緾N201510045898
【發(fā)明人】喬穎, 魯宗相, 楊超穎, 趙俊屹
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司, 清華大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月29日