CN106684929A - 一种基于风火直流孤岛***的直流外送控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于风火直流孤岛***的直流外送控制方法，涉及电力***控制技术领域，解决了现有的风火直流孤岛***的控制波动幅度较大，导致直流工程无法稳定运行的技术问题。该控制方法包括：获取火电机组的频率调节特性，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的频率调节特性，和/或，获取风电场的频率调节特性，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和风电场的频率调节特性，和/或，获取直流输电***的频率调节特性，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率。本发明应用于控制风火直流孤岛***的直流外送功率。

Description

一种基于风火直流孤岛***的直流外送控制方法
技术领域
本发明涉及电力***控制技术领域，尤其涉及一种基于风火直流孤岛***的直流外送控制方法。
背景技术
传统的水电直流孤岛***，由于水电机组转速低、频率允许偏差范围大，因此控制水电直流孤岛***的稳定运行相对易于实现。然而，由于火电机组的转速较高、频率允许偏差范围也较小，因此，控制火电直流孤岛***的稳定运行较为困难，而当大容量风电接入的火电直流孤岛***形成风火直流孤岛***时，控制风电接入的风火直流孤岛***的稳定运行则变得更加困难。
目前，通常采取直接控制风火直流孤岛***中的直流***的方法，实现风火直流孤岛***的控制，但这种控制方法并未对风火直流孤岛***中的火电机组和风电机组进行控制，使得风火直流孤岛***的控制波动幅度较大，且调控时间较长，导致交流电网的运行稳定性不高。此时，如果受端交流***短路比较小，受端交直流***耦合较大，直流功率波动有可能影响到受端交流***的电压稳定性，给直流工程稳定运行带来了风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，用于降低风火直流孤岛***的控制波动幅度，减小风火直流孤岛***的直流外送功率的波动，保证直流工程的稳定运行。
为达到上述目的，本发明提供一种基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，采用如下技术方案：
该基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法包括：
获取所述风火直流孤岛***中火电机组的频率调节特性，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述火电机组的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率；
和/或，获取所述风火直流孤岛***中风电场的频率调节特性，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述风电场的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率；
和/或，获取所述风火直流孤岛***中直流输电***的频率调节特性，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述直流输电***的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率。
与现有技术相比，本发明提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法具有以下有益效果：
在本发明提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法中，在获取了风火直流孤岛***中的火电机组的频率调节特性、风电场的频率调节特性和直流输电***的频率调节特性之后，不仅可根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率，还可根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率，也可根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和风电场的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率，由此可知，本发明提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法中，可分别从直流输电***、火电机组和风电场三个方面控制风火直流孤岛***的直流外送功率，也可同时从上述三个方面控制风火直流孤岛***的直流外送功率，这就使得其中一个方面的控制环节出现问题时，不会影响其他方面对风火直流孤岛***的直流外送功率的控制，从而提高了对风火直流孤岛***的直流外送功率的有效控制，降低了对风火直流孤岛***的控制波动幅度，减小了风火直流孤岛***的直流外送功率的波动，进而保证了直流工程的稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法流程图；
图2为本发明实施例提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制***的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率的控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，具体地，如图1所示，该基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法包括：
获取风火直流孤岛***中火电机组的频率调节特性，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率；
和/或，获取风火直流孤岛***中风电场的频率调节特性，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和风电场的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率；
和/或，获取风火直流孤岛***中直流输电***的频率调节特性，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率。
需要说明的是，如图2所示，在本实施例提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法中，无论是根据火电机组的频率调节特性控制风火直流孤岛***的直流外送功率，还是通过风电场的频率调节特性控制风火直流孤岛***的直流外送功率，或是通过直流输电***的频率调节特性控制风火直流孤岛***的直流外送功率，调节火电机组的控制器ATGn、调节风电场的控制器AWGm和调节直流输电***的控制器AHVDC均分别与数据域(Data Field)连接，且均分别与数据域传递信息和接收所需信息，而三者之间并无互相连接关系，不会相互影响。
在本实施例提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法中，在获取了风火直流孤岛***中的火电机组的频率调节特性、风电场的频率调节特性和直流输电***的频率调节特性之后，不仅可根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率，还可根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率，也可根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和风电场的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率，由此可知，本发明提供的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法中，可分别从直流输电***、火电机组和风电场三个方面控制风火直流孤岛***的直流外送功率，也可同时从上述三个方面控制风火直流孤岛***的直流外送功率，这就使得其中一个方面的控制环节出现问题时，不会影响其他方面对风火直流孤岛***的直流外送功率的控制，从而提高了对风火直流孤岛***的直流外送功率的有效控制，降低了对风火直流孤岛***的控制波动幅度，减小了风火直流孤岛***的直流外送功率的波动，进而保证了直流工程的稳定运行。
示例性地，上述步骤S2中，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率的具体步骤包括：
获取火电机组的单位时间功率波动ΔPGi和火电机组的单位时间频率波动ΔfGi。
根据火电机组的单位时间功率波动ΔPGi和火电机组的单位时间频率波动ΔfGi，获取火电机组的调速器调节系数RGi，其中，
根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的调速器调节系数RGi，控制风火直流孤岛***的直流外送功率。
具体地，当风火直流孤岛***中的风电场提供的功率出现波动时，就会使得火电机组的功率出现波动，进而引起火电机组的频率出现波动时，在获取火电机组的单位时间功率波动ΔPGi和火电机组的单位时间频率波动ΔfGi之后，即可根据火电机组的单位时间功率波动ΔPGi和火电机组的单位时间频率波动ΔfGi，获取火电机组的调速器调节系数RGi，进而根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和火电机组的调速器调节系数RGi，控制风火直流孤岛***的直流外送功率。
示例性地，上述步骤S2中，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和风电场的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率的具体步骤包括：
获取风电场的单位时间频率波动ΔfWi和风电场为风火直流孤岛***提供的风电功率PWGK。
根据风电场的单位时间频率波动ΔfWi和风电场为所述风火直流孤岛***提供的风电功率PWGK，获得风电场为风火直流孤岛***提供的风电功率的最大值
其中，K1、K2为风电功率调节系数；
根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和风电场为风火直流孤岛***提供的风电功率的最大值控制风火直流孤岛***的直流外送功率。
示例性地，上述步骤S2中，根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的频率调节特性，控制风火直流孤岛***的直流外送功率的具体步骤包括：
获取直流输电***的频率偏差Δf。
根据直流输电***的频率偏差Δf，获得直流输电***的功率偏差ΔPdc，ΔPdc＝kdcΔf，其中，kdc为直流输电***给的控制系数。
根据风火直流孤岛***的直流外送功率需求和直流输电***的功率偏差ΔPdc，控制风火直流孤岛***的直流外送功率。
具体地，如图3所示，可通过计算直流输电***的设定频率fset与测量频率fmeas之间的差值，获取直流输电***的频率偏差Δf，然后根据直流输电***的频率偏差Δf，获得直流输电***的功率偏差ΔPdc，然后根据直流输电***的功率偏差ΔPdc和直流输电***的测量电压Udc_meas，获得直流输电***的电流偏差ΔIdc_refcomp，进而可根据直流输电***的电流偏差ΔIdc_refcomp、电流设定值Idc_ref、直流输电***的电流测量值Idc_meas，获得所需调节的直流输电***的电流Id，其中，Id＝ΔIdc_refcomp+Idc_ref-Idc_meas，最后，即可根据获得的所需调节的直流输电***的电流Id，控制风火直流孤岛***的直流外送功率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，其特征在于，包括：
获取所述风火直流孤岛***中火电机组的频率调节特性，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述火电机组的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率；
和/或，获取所述风火直流孤岛***中风电场的频率调节特性，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述风电场的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率；
和/或，获取所述风火直流孤岛***中直流输电***的频率调节特性，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述直流输电***的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率。
2.根据权利要求1所述的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，其特征在于，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述火电机组的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率的具体步骤包括：
获取所述火电机组的单位时间功率波动ΔPGi和所述火电机组的单位时间频率波动ΔfGi；
根据所述火电机组的单位时间功率波动ΔPGi和所述火电机组的单位时间频率波动ΔfGi，获取所述火电机组的调速器调节系数RGi，其中，
根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述火电机组的调速器调节系数RGi，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率。
3.根据权利要求1所述的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，其特征在于，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述风电场的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率的具体步骤包括：
获取所述风电场的单位时间频率波动ΔfWi和所述风电场为所述风火直流孤岛***提供的风电功率PWGK；
根据所述风电场的单位时间频率波动ΔfWi和所述风电场为所述风火直流孤岛***提供的风电功率PWGK，获得所述风电场为所述风火直流孤岛***提供的风电功率的最大值
其中，K1、K2为风电功率调节系数；
根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述风电场为所述风火直流孤岛***提供的风电功率的最大值控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率。
4.根据权利要求1所述的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，其特征在于，根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述直流输电***的频率调节特性，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率的具体步骤包括：
获取所述直流输电***的频率偏差Δf；
根据所述直流输电***的频率偏差Δf，获得所述直流输电***的功率偏差ΔPdc，ΔPdc＝kdcΔf，其中，kdc为所述直流输电***给的控制系数；
根据所述风火直流孤岛***的直流外送功率需求和所述直流输电***的功率偏差ΔPdc，控制所述风火直流孤岛***的直流外送功率。
5.根据权利要求4所述的基于风火直流孤岛***的直流外送功率控制方法，其特征在于，所述直流输电***的功率偏差ΔPdc的取值范围为-0.67p.u.～0.3p.u.。
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