CN111555309B - 一种新能源参与异步送端电网调频的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供的新能源参与异步送端电网调频的方法，利用光伏电站参与小干扰下快速调频、风电场参与大干扰下持续调频，当异步送端电网频率变化率超过死区并且变化率大于0，参与快速调频的光伏电站的光伏列阵按照预设的变化率调频进行单机快速调频响应；当异步送端电网频率持续波动，不参与快速调频的光伏电站的站级调频控制***控制全站光伏列阵按照预设的变化率调频、变化量调频进行站级的调频响应；当异步送端电网频率变化量超过死区，风电场站级调频控制***控制全场风电机组阵按照预设的变化量调频进行站级的调频响应。该方法可以解决区域电网面临快速调频资源短缺、小干扰下***频率波动频繁、风电场参与快速调频会导致机械寿命减少的问题。

Description

一种新能源参与异步送端电网调频的方法

技术领域

本申请涉及电力***频率调整技术领域，尤其涉及一种新能源参与异步送端电网调频的方法。

背景技术

当区域电网与主网实现异步联网后，区域电网容量会变小，抗扰动能力会变弱，频率稳定问题会代暂态稳定问题成为威胁区域电网安全稳定运行的主要问题。以此同时，区域电网内水电调频死区一般为0.05Hz，火电调频死区普一般为0.033Hz，由于水电的水锤效应，其一次调频响应慢，且有反调，会导致区域电网在***频率0.04-0.07Hz范围内，缺乏快速调频手段，频率波动频繁。根据调研和现场试验，新能源具备参与快速调频能力，新能源参与区域电网调频可以解决区域电网小扰动下的频率稳定问题。

目前新能源场站一次调频控制方法主要依靠场站控制***；即场站控制柜，被配置为当新能源场站的并网点的频率值满足预设的一次调频触发条件时，根据新能源机组的运行状态确定单机有功功率变化量指令，由场站控制柜下发单机有功功率调整指令，新能源机组接收到指令后输出相应的有功功率。该方案需要在新能源升压站二次设备间内增加场站控制柜，同时需要修改变频器的软件，改造站级调频控制器到新能源机组的通讯。当电网频率变化时，场站控制柜，被配置为确定并网点的频率值满足一次调频触发条件时，根据并网点的频率值计算并网点的总有功功率增量值，以及根据分级的运行状态生成单机一次调频命令；单机调频模块，与对应的新能源机组变流器连接，单机调频模块被配置为根据单机一次调频指令调整对应的新能源机组输出的有功功率。

然而现有的方法需要在场站控制***检测到频率变化量超过死区时，根据新能源的运行状态确定单机有功功率变化量指令，下发单机有功功率调整指令，新能源机组变流器接收到指令后输出相应的有功功率，站控***与机组之间通讯时间较长，特别是针对分散式接入的高原山区风电场，由于高原山区地形的原因，风电场升压站与风机、风机与风机之间电气距离长，依靠现有的基于变化量的调频方式通讯延时长，风机频率响应慢，难于异步送端电网满足快速调频的需要。除此之外，风电机组参与快速调频还会导致机械寿命减少，这是由于小干扰下频率波动频繁使得风机参与快速调频的次数大幅增加，短时间内上百次的快速大幅度改变桨叶的角度会对机组的机械载荷和寿命造成巨大影响，影响机组的机械寿命。

发明内容

本申请提供了一种新能源参与异步送端电网调频的方法，以解决目前场站调频控制***的调频方法通讯延时长，风机频率响应慢，难于异步送端电网满足快速调频的需要，以及现有的调频方法不能解决异步联网后高渗透率新能源接入送端电网面临的快速调频资源短缺导致小干扰下***频率波动频繁的问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种新能源参与异步送端电网调频的方法，包括以下步骤：

搭建含新能源一次调频的异步送端电网机电暂态模型，仿真计算小干扰下电网快速频率调节需要的新能源快速调频容量；

根据异步送端电网新能源场站装机情况和光伏电站功率预测曲线，计算异步送端电网内需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站数量；

修改参与快速调频的光伏电站逆变器控制，使参与快速调频的光伏电站具备基于变化率调频的单机一次调频功能；

采用场站调频控制***方案，使不参与快速调频的光伏电站机组具备基于变化率调频和变化量调频的站级调频功能；

采用场站调频控制***方案，使风电场具备基于变化量调频的站级调频功能；

当异步送端电网频率变化率超过死区并且变化率大于0，参与快速调频的光伏电站的光伏列阵按照预设的变化率调频进行单机快速调频响应；当异步送端电网频率持续波动，不参与快速调频的光伏电站的站级调频控制***控制全站光伏列阵按照预设的变化率调频、变化量调频进行站级的调频响应；当异步送端电网频率变化量超过死区，风电场站级调频控制***控制全场风电机组阵按照预设的变化量调频进行站级的调频响应。

可选的，所述参与快速调频的光伏电站数量为小干扰下新能源快速调频容量与光伏电站平均容量之比。

可选的，所述根据异步送端电网新能源场站装机情况和光伏电站功率预测曲线，计算异步送端电网内需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站包括：

根据异步送端电网内光伏电站有功功率出力曲线一致原则将光伏电站机组进行归类，结合计算出的异步送端电网需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站。

可选的，所述根据异步送端电网内光伏电站有功功率出力曲线一致原则将光伏电站机组进行归类，结合计算出的异步送端电网需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站包括：

根据不同光伏电站的全年历史发电量数据和故障率数据将光伏电站按照高发电量、中发电量、低发电量与高故障率、中故障率、低故障率进行归类，结合异步送端电网需要提供的快速调频容量、调频经济性、考虑冗余配置可靠性因素，选择高发电量、低故障率的光伏电站参与快速调频。

可选的，所述修改参与快速调频的光伏电站逆变器控制，使参与快速调频的光伏电站具备基于变化率调频的单机一次调频功能包括：修改参与快速调频的光伏方阵逆变器控制，使其具备按照不同有功功率下自动投退基于变化率和变化量调频单机一次调频功能。

可选的，所述修改参与快速调频的光伏方阵逆变器控制，使其具备按照不同有功功率下自动投退基于变化率和变化量调频单机一次调频功能包括：

设置参与快速调频的光伏列阵频率变化率调频死区与调频参数；

光伏逆变器PLL(锁相环)根据采集到的异步送端电网电压数据实时计算异步送端电网频率变化率df/dt、频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化率和变化量未超过死区时，光伏列阵单机一次调频功能不响应；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、变化量未超过死区时，光伏逆变器控制根据计算得到的频率变化率对应的功率变化量改变光伏列阵单机有功功率，其中，ΔP为有功功率变化量，T_j为发电机转动惯量；f_N为***额定频率，Hz；P_N为额定功率，MW；

当频率变化率df/dt超过死区且小于0、变化量未超过死区时，光伏逆变器一次调频功能不响应。

可选的，所述采用场站调频控制***方案，使不参与快速调频的光伏电站机组具备基于变化率调频和变化量调频的站级调频功能包括：

设置站级频率控制***异步送端电网频率变化率调频和变化量调频死区与调频参数；

光伏电站站级频率控制***根据采集到的升压站变压器侧的电压数据实时计算异步送端电网频率变化率df/dt、频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化率和变化量未超过死区时，站级频率控制***一次调频功能不响应；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、变化量未超过死区时，光伏电站站级频率控制***根据计算得到的频率变化率对应的各台光伏列阵的功率变化量，然后下达功率指令改变参与调频的各台光伏列阵的单机有功功率，最终实现全站有功功率的变化；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、频率变化量超过死区时，光伏电站站级频率控制***根据变化率调频和变化量调频共同调频。

可选的，所述采用场站调频控制***方案，使风电场具备基于变化量调频的站级调频功能包括：

设置场站调频控制***异步送端电网频率变化率调频和变化量调频死区与调频参数；

风电场场站控制***根据采集到的升压站变压器侧的电压数据实时计算电网频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化量未超过死区时，风电场场站调频控制***一次调频功能不响应；

当频率频率变化量超过死区时，风电场场站调频控制***根据变化量调频。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请提供的一种新能源参与异步送端电网调频的方法，利用光伏电站参与小干扰下快速调频、风电场参与大干扰下持续调频，当异步送端电网频率变化率超过死区并且变化率大于0，参与快速调频的光伏电站的光伏列阵按照预设的变化率调频进行单机快速调频响应；当异步送端电网频率持续波动，不参与快速调频的光伏电站的站级调频控制***控制全站光伏列阵按照预设的变化率调频、变化量调频进行站级的调频响应；当异步送端电网频率变化量超过死区，风电场站级调频控制***控制全场风电机组阵按照预设的变化量调频进行站级的调频响应。本申请提供的新能源参与异步送端电网调频的方法，兼顾了新能源调频的快速性与持续性，可以解决区域电网面临快速调频资源短缺、小干扰下***频率波动频繁、风机参与快速调频会导致机械寿命减少的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种新能源参与异步送端电网调频的方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的风电机组一次调频有功-频率曲线；

图3为本申请实施例提供的光伏电站一次调频有功-频率曲线。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

随着电网的发展，异步联网方式必将成为未来电网的主要形式，高渗透率新能源接入后快速调频资源的问题成为亟待解决的问题。异步联网后大规模高渗透率的新能源接入区域电网，使得区域电网调频资源短缺，局域电网在频率波动范围内，***频率波动频繁。频率稳定问题可细分了小干扰频率稳定问题和大干扰频率稳定问题，本申请实施例一种新能源参与异步送端电网调频的方法，设置新能源场站场站调频控制***的参数，使得光伏、风电逐步参与电网调频，第一轮级调频：参与快速调频的光伏电站基于变化率调频参与异步送端电网快速调频；第二轮级调频：不参与快速调频的光伏电站基于变化率和变化量调频参与异步送端电网快速、持续调频；第三轮级调频：全部风电场基于变化量调频参与异步送端电网持续调频，从而解决区域电网面临的频率稳定问题。

请参考附图1，附图1为本申请实施例提供的一种新能源参与异步送端电网调频的方法流程示意图，如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：

搭建含新能源一次调频的异步送端电网机电暂态模型，仿真计算小干扰下电网快速频率调节需要的新能源快速调频容量；

根据异步送端电网新能源场站装机情况和光伏电站功率预测曲线，计算异步送端电网内需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站数量；

修改参与快速调频的光伏电站逆变器控制，使参与快速调频的光伏电站具备基于变化率调频的单机一次调频功能；

采用场站调频控制***方案，使不参与快速调频的光伏电站机组具备基于变化率调频和变化量调频的站级调频功能；

采用场站调频控制***方案，使风电场具备基于变化量调频的站级调频功能；

当异步送端电网频率变化率超过死区并且变化率大于0，参与快速调频的光伏电站的光伏列阵按照预设的变化率调频进行单机快速调频响应；当异步送端电网频率持续波动，不参与快速调频的光伏电站的站级调频控制***控制全站光伏列阵按照预设的变化率调频、变化量调频进行站级的调频响应；当异步送端电网频率变化量超过死区，风电场站级调频控制***控制全场风电机组阵按照预设的变化量调频进行站级的调频响应。

本申请实施例提供的新能源参与异步送端电网调频的方法，兼顾了新能源调频的快速性与持续性，可以解决区域电网面临快速调频资源短缺、小干扰下***频率波动频繁的问题。同时，局域电网异步联网后小干扰下频率波动频繁，风电场并网点的频率不稳定，根据统计数据，风电场调频在14个小时内需要风电机组参与调频200多次，调频的次数太多，对机组的机械载荷和寿命存在影响。本申请实施例提供的方法同时能够解决风机参与快速调频会导致机械寿命减少的问题。该方法考虑了小扰动下风机一次调频功能动作频繁可能给机组机械寿命带来的影响，同时兼顾了异步送端电网对新能源调频快速性和持续性的要求，能够对异步送端电网面临的快速和持续频率的问题。

可选的，所述参与快速调频的光伏电站数量为小干扰下新能源快速调频容量与光伏电站平均容量之比。

可选的，所述根据异步送端电网新能源场站装机情况和光伏电站功率预测曲线，计算异步送端电网内需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站包括：

根据异步送端电网内光伏电站有功功率出力曲线一致原则将光伏电站机组进行归类，结合计算出的异步送端电网需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站。

可选的，所述根据异步送端电网内光伏电站有功功率出力曲线一致原则将光伏电站机组进行归类，结合计算出的异步送端电网需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站包括：

根据不同光伏电站的全年历史发电量数据和故障率数据将光伏电站按照高发电量、中发电量、低发电量与高故障率、中故障率、低故障率进行归类，结合异步送端电网需要提供的快速调频容量、调频经济性、考虑冗余配置可靠性因素，选择高发电量、低故障率的光伏电站参与快速调频。

可选的，所述修改参与快速调频的光伏电站逆变器控制，使参与快速调频的光伏电站具备基于变化率调频的单机一次调频功能包括：修改参与快速调频的光伏方阵逆变器控制，使其具备按照不同有功功率下自动投退基于变化率和变化量调频单机一次调频功能。

作为其中一种实施方式，假设早、中、晚三个时段下，即不同功率下简单表示方法，可以参与快速调频的光伏方阵集群为L或者M或者N个光伏方阵，其中可详细设定当光伏方阵有功功率为P1(Pmax≥P1>P2，Pmax为各个光伏方阵最大有功功率)时，L个光伏方阵参与快速调频，当光伏方阵有功功率为P2(P1≥P2>P3)时，M个方阵参与快速调频，当光伏方阵在有功功率为P3(P2≥P3>0)时，N个方阵参与快速调频，其中参与快速调频的光伏方阵集群满足参与快速调频的功率相等，即P1*L＝P2*M＝P3*N(L<M<N)；参与快速调频的光伏方阵数量(例如L、M、N)和论级(例如L、M、N的论级为3)可根据不同时段下参与快速调频的光伏方阵的总调频功率相等的原则进行不同数量和论级的设置。

可选的，所述修改参与快速调频的光伏方阵逆变器控制，使其具备按照不同有功功率下自动投退基于变化率和变化量调频单机一次调频功能包括：

设置参与快速调频的光伏列阵频率变化率调频死区与调频参数；假设变化率调频死区为例如±0.033Hz/S，实际小扰动下区域电网频率变化率df/dt基本大于+0.033Hz/S，火电调频死区为0.033Hz，水电调频死区为0.05Hz。设置±0.033Hz/S，由于光伏逆变器由IGBT器件组成，对频率变化的反应速度会比火电反应速度快，修改后，调频论级：光伏参与快速调频、火电调频、水电与风电调频；

光伏逆变器PLL(锁相环)根据采集到的异步送端电网电压数据实时计算异步送端电网频率变化率df/dt、频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化率和变化量未超过死区时，光伏列阵单机一次调频功能不响应；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、变化量未超过死区时，光伏逆变器控制根据计算得到的频率变化率对应的功率变化量改变光伏列阵单机有功功率，其中，ΔP为有功功率变化量，T_j为发电机转动惯量；f_N为***额定频率，Hz；P_N为额定功率，MW，具体来说：当异步送端电网直流闭锁，频率增大，电网频率df/dt升高，光伏逆变器按照计算结果下调功率；

当频率变化率df/dt超过死区且小于0、变化量未超过死区时，光伏逆变器一次调频功能不响应。

可选的，所述采用场站调频控制***方案，使不参与快速调频的光伏电站机组具备基于变化率调频和变化量调频的站级调频功能包括：

设置站级频率控制***异步送端电网频率变化率调频和变化量调频死区与调频参数，假设变化率调频死区为(例如±0.05Hz/S，实际小扰动下区域电网频率变化率df/dt基本大于+0.05Hz/S)时，变化量调频死区为±0.05Hz；

光伏电站站级频率控制***根据采集到的升压站变压器侧的电压数据实时计算异步送端电网频率变化率df/dt、频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化率和变化量未超过死区时，站级频率控制***一次调频功能不响应；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、变化量未超过死区时，光伏电站站级频率控制***根据计算得到的频率变化率对应的各台光伏列阵的功率变化量，然后下达功率指令改变参与调频的各台光伏列阵的单机有功功率，最终实现全站有功功率的变化；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、频率变化量超过死区时，光伏电站站级频率控制***根据变化率调频和变化量调频共同调频，具体来说：当异步送端电网直流闭锁，频率增大，电网频率df/dt、Δf升高，光伏电站站级频率控制***按照 计算频率变化率下调功率和频率变化量下调功率的指令，指令下发至光伏列阵实现共同调频。

可选的，所述采用场站调频控制***方案，使风电场具备基于变化量调频的站级调频功能包括：

设置场站调频控制***异步送端电网频率变化率调频和变化量调频死区与调频参数，假设变化率调频死区为(例如±0.05Hz/S，实际小扰动下区域电网频率变化率df/dt基本大于+0.05Hz/S)时，变化量调频死区为±0.05Hz；

风电场场站控制***根据采集到的升压站变压器侧的电压数据实时计算电网频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化量未超过死区时，风电场场站调频控制***一次调频功能不响应；

当频率频率变化量超过死区时，风电场场站调频控制***根据变化量调频，具体来说：当异步送端电网直流闭锁，频率增大，电网频率Δf升高，风电场场站调频控制***按照计算频率变化率下调功率和频率变化量下调功率的指令，指令下发至风机实现调频。

另外，需要说明的是，本申请实施例中给出的一次调频、变化率调频、变化量调频以及锁相环(PLL)分别表示以下含义：

一次调频，如图2所示的风电机组一次调频有功-频率曲线，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制***就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。当电网频率超过死区时，电网频率f升高，一次调频功能要求机组按照Kf2曲线下调功率P；电网频率f降低时，一次调频功能要求机组按照Kf1曲线上调功率P。区域电网主要面临直流闭锁造成的高频问题，也就是说，区域电网一次调频曲线要求是KF2曲线，频率升高，有功功率下降。

变化率调频，如图3所示的光伏电站一次调频有功-频率曲线；当电网频率发生变化时，计算频率变化率df/dt，假设变化率死区为0.05Hz/S，当频率变化率df/dt超过死区(例如0.05Hz/S，实际区域电网的频率变化率为df/dt＝0.16HZ/s)时，光伏电站根据计算频率变化率对应的功率变化量以实现变化率调频响应。当电网频率超过死区时，电网频率df/dt升高，一次调频功能要求机组按照/>计算结果下调功率；电网频率df/dt降低时，一次调频功能要求机组按照/>计算结果上调功率P。

变化量调频：新能源场站按照有功-频率特性曲线函数实现快速频率响应功能，公式如下：

其中：

f_d—快速频率响应动作门槛；

P_N—额定功率；

δ％—调差率；

P₀—功率初值。

新能源场站输出功率大于20％的全场有功功率额定值时，才可以启动一次调频功能。快速频率响应动作门槛f_d可调，建议值为50±0.06Hz；调差率δ％可调，建议值为2％～3％；一次调频响应限幅不应小于新能源场站额定出力的10％。当电网高频扰动情况下，有功功率将至额定出力的10％时可不再向下调节。

一次调频相关参数可在线设置，且可根据电网的具体要求升级控制策略。

锁相环(PLL)：PLL是风机变频器器控制中跟踪电网电压的频率和相位的相位控制环节，锁相环的设置可使风机变频器输出的正弦信号与电网电压频率和相位一致，从而达到并网条件，保证风电场并网动作顺利。

本申请实施例针对异步送端电网小干扰下频率波动频繁、电网缺少快速调频资源、异步送端电网在频率波动0.04-0.07Hz范围内频率波动频繁的问题，提出了一种依靠新能源参与异步送端电网调频的方法，该方法兼顾了新能源调频的快速性与持续性，可以解决异步送端电网面临快速调频资源短缺、小干扰下***频率波动频繁、风机参与快速调频会导致机械寿命减少的问题。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种新能源参与异步送端电网调频的方法，其特征在于，包括以下步骤：

搭建含新能源一次调频的异步送端电网机电暂态模型，仿真计算小干扰下电网快速频率调节需要的新能源快速调频容量；

根据异步送端电网新能源场站装机情况和光伏电站功率预测曲线，计算异步送端电网内需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站数量；

修改参与快速调频的光伏电站逆变器控制，使参与快速调频的光伏电站具备基于变化率调频的单机一次调频功能；

采用场站调频控制***方案，使不参与快速调频的光伏电站机组具备基于变化率调频和变化量调频的站级调频功能；

采用场站调频控制***方案，使风电场具备基于变化量调频的站级调频功能；

当异步送端电网频率变化率超过死区并且变化率大于0，参与快速调频的光伏电站的光伏列阵按照预设的变化率调频进行单机快速调频响应；当异步送端电网频率持续波动，不参与快速调频的光伏电站的站级调频控制***控制全站光伏列阵按照预设的变化率调频、变化量调频进行站级的调频响应；当异步送端电网频率变化量超过死区，风电场站级调频控制***控制全场风电机组阵按照预设的变化量调频进行站级的调频响应；

其中，所述采用场站调频控制***方案，使风电场具备基于变化量调频的站级调频功能包括：

设置场站调频控制***异步送端电网频率变化率调频和变化量调频死区与调频参数；

风电场场站控制***根据采集到的升压站变压器侧的电压数据实时计算电网频率变化量；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化量未超过死区时，风电场场站调频控制***一次调频功能不响应；

当频率变化量超过死区时，风电场场站调频控制***根据变化量调频；

所述采用场站调频控制***方案，使不参与快速调频的光伏电站机组具备基于变化率调频和变化量调频的站级调频功能包括：

设置站级频率控制***异步送端电网频率变化率调频和变化量调频死区与调频参数；

光伏电站站级频率控制***根据采集到的升压站变压器侧的电压数据实时计算异步送端电网频率变化率df/dt、频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化率和变化量未超过死区时，站级频率控制***一次调频功能不响应；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、变化量未超过死区时，光伏电站站级频率控制***根据计算得到的频率变化率对应的各台光伏列阵的功率变化量，然后下达功率指令改变参与调频的各台光伏列阵的单机有功功率，最终实现全站有功功率的变化；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、频率变化量超过死区时，光伏电站站级频率控制***根据变化率调频和变化量调频共同调频；其中，ΔP为有功功率变化量，Tj为发电机转动惯量；fN为***额定频率，Hz；P N为额定功率，MW。

2.根据权利要求1所述的新能源参与异步送端电网调频的方法，其特征在于，所述参与快速调频的光伏电站数量为小干扰下新能源快速调频容量与光伏电站平均容量之比。

3.根据权利要求1所述的新能源参与异步送端电网调频的方法，其特征在于，所述根据异步送端电网新能源场站装机情况和光伏电站功率预测曲线，计算异步送端电网内需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站包括：

根据异步送端电网内光伏电站有功功率出力曲线一致原则将光伏电站机组进行归类，结合计算出的异步送端电网需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站。

4.根据权利要求3所述的新能源参与异步送端电网调频的方法，其特征在于，所述根据异步送端电网内光伏电站有功功率出力曲线一致原则将光伏电站机组进行归类，结合计算出的异步送端电网需要提供的快速调频容量，确定参与快速调频的光伏电站包括：

根据不同光伏电站的全年历史发电量数据和故障率数据将光伏电站按照高发电量、中发电量、低发电量与高故障率、中故障率、低故障率进行归类，结合异步送端电网需要提供的快速调频容量、调频经济性、考虑冗余配置可靠性因素，选择高发电量、低故障率的光伏电站参与快速调频。

5.根据权利要求1所述的新能源参与异步送端电网调频的方法，其特征在于，所述修改参与快速调频的光伏电站逆变器控制，使参与快速调频的光伏电站具备基于变化率调频的单机一次调频功能包括：修改参与快速调频的光伏方阵逆变器控制，使其具备按照不同有功功率下自动投退基于变化率和变化量调频单机一次调频功能。

6.根据权利要求5所述的新能源参与异步送端电网调频的方法，其特征在于，所述修改参与快速调频的光伏方阵逆变器控制，使其具备按照不同有功功率下自动投退基于变化率和变化量调频单机一次调频功能包括：

设置参与快速调频的光伏列阵频率变化率调频死区与调频参数；

光伏逆变器PLL(锁相环)根据采集到的异步送端电网电压数据实时计算异步送端电网频率变化率df/dt、频率变化量Δf；

当异步送端电网发生扰动，异步送端电网频率变化率和变化量未超过死区时，光伏列阵单机一次调频功能不响应；

当频率变化率df/dt超过死区且大于0、变化量未超过死区时，光伏逆变器控制根据计算得到的频率变化率对应的功率变化量改变光伏列阵单机有功功率，其中，ΔP为有功功率变化量，T_j为发电机转动惯量；f_N为***额定频率，Hz；P _N为额定功率，MW；

当频率变化率df/dt超过死区且小于0、变化量未超过死区时，光伏逆变器一次调频功能不响应。