一种防电压扰动的新能源场站的调频方法及系统与流程

文档序号:27947252发布日期:2021-12-11 14:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种防电压扰动的新能源场站的调频方法,其特征在于,包括:获取新能源场站的三相电压、额定电压、额定功率、额定频率,所述三相电压为:a相电压、b相电压和c相电压;根据所述三相电压,通过正余弦分量映射与变换,得到正序电压,并根据所述额定电压判定所述正序电压是否为穿越电压,若所述正序电压大于1.1倍的额定电压或小于0.9倍的额定电压,则将所述三相电压标记为穿越电压,并获取所述穿越电压对应的穿越时间,所述穿越时间为正常电压跌落到低电压或跃升到高电压,消耗的时间;根据所述穿越电压对应的穿越时间,通过一阶惯性延时,得到一阶惯性延时时间,所述一阶惯性延时时间为预留给电压完成穿越并恢复到正常电压的时间;根据所述三相电压,利用三相电压相位差的傅里叶变换,根据新能源场站与直流换流站的距离,可选择2个采样周期、3个采样周期或不进行傅里叶变换,若所述新能源场站远离直流换流站,则选择2个采样周期,若所述新能源场站远离直流换流站并且新能源场站的线路发生故障频率高,则选择3个采样周期,生成三相电压中各相电压对应的频率变化量,对所述各相电压对应的频率变化量求平均值,得到新能源场站的频率变化量,若所述新能源场站位于直流近区,则无需傅里叶变换,所述远离直流换流站为所述新能源场站与直流换流站的距离大于150公里,所述直流近区为所述新能源场站与直流换流站的距离小于150公里;将所述额定功率、所述额定频率、所述新能源场站的频率变化量和所述一阶惯性延时时间,输入至预先建立的有功模型,得到新能源场站输出有功功率的变化量。2.根据权利要求1所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频方法,其特征在于,所述一阶惯性延时步骤中,所述一阶惯性延时采用惯性延时模型实现,所述惯性延时模型具体为:其中,t为所述一阶惯性延时时间,ts为所述穿越电压对应的穿越时间,且所述三相电压相位差的傅里叶变换步骤在所述一阶惯性延时之后。3.根据权利要求1所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频方法,其特征在于,所述三相电压相位差的傅里叶变换的步骤中,所述三相电压相位差的傅里叶变换采用相频转换模型实现,所述相频转换模型具体为:f
a
=f0±
|δf
a
|其中,所述相频转换模型为2个采样周期内的傅里叶变换,a为一个采样周期内的正弦相,b为一个采样周期的余弦相,a

为两个采样周期内的正弦相,b

为两个采样周期内的余弦相,f0为基波理想频率f0=50hz,f
a
为所述a相电压对应的新能源场站系统的频率,将上述公式中a相电压替换为b相电压或c相电压,可获得b相电压对应的新能源场站系统的频率为f
b
,c相电压对应的新能源场站系统的频率为f
c
,具体为:f
b
=f0±
|δf
b
|,f
c
=f0±
|δf
c
|;另外,若选择3个采样周期,则具体相频转换形式为:
其中,a

为三个采样周期内的正弦相,b

为三个采样周期内的余弦相;若所述新能源场站位于直流近区,则无需傅里叶变换,直接进行调频,为110kv及以上并网的新能源场站;三相电压中各相电压对应的频率变化量:δf
a
=f
a

f0<
±
0.2+ε,δf
b
=f
b

f0<
±
0.2+ε,δf
c
=f
c

f0<
±
0.2+ε所述新能源场站的频率变化量:4.根据权利要求1所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频方法,其特征在于,所述有功模型具体为:其中,k
f
为静态频率调节效应系数,δp为所述新能源机组输出有功功率的变化量,单位为兆瓦(mw),p
n
为所述新能源场站额定功率,单位为兆瓦(mw),f
n
为所述新能源场站额定频率。5.一种防电压扰动的新能源场站的调频系统,其特征在于,所述一种防电压扰动的新能源场站的调频系统,用于执行权利要求1

4任一项所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频方法,包括:获取模块,正序电压模块,一阶惯性延时模块,频率变化模块,有功变化模块;所述获取模块,用于获取新能源场站的三相电压、额定电压、额定功率、额定频率;所述正序电压模块,用于根据所述三相电压,通过正余弦分量映射与变换,得到正序电压,并根据所述额定电压判定所述正序电压是否为穿越电压,若所述正序电压大于1.1倍的额定电压或小于0.9倍的额定电压,则将所述三相电压标记为穿越电压,并获取所述穿越电压对应的穿越时间;所述一阶惯性延时模块,用于根据所述穿越电压对应的穿越时间,通过一阶惯性延时,得到一阶惯性延时时间;所述频率变化模块,用于根据所述三相电压,利用三相电压相位差的傅里叶变换,根据新能源场站与直流换流站的距离,可选择2个采样周期、3个采样周期或不进行傅里叶变换,若所述新能源场站远离直流换流站,则选择2个采样周期,若所述新能源场站远离直流换流站并且新能源场站的线路发生故障频率高,则选择3个采样周期,生成三相电压中各相电压对应的频率变化量,对所述各相电压对应的频率变化量求平均值,得到新能源场站的频率变化量,若所述新能源场站位于直流近区,则无需傅里叶变换;所述有功变化模块,用于将所述额定功率、所述额定频率、所述新能源场站的频率变化量和所述一阶惯性延时时间,输入至预先建立的有功模型,得到新能源场站输出有功功率的变化量。6.根据权利要求5所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频系统,其特征在于,所述一阶惯性延时步骤中,所述一阶惯性延时采用惯性延时模型实现,所述惯性延时模型具体
为:其中,t为所述一阶惯性延时时间,ts为所述穿越电压对应的穿越时间,且所述三相电压相位差的傅里叶变换步骤在所述一阶惯性延时之后。7.根据权利要求5所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频系统,其特征在于,所述三相电压相位差的傅里叶变换的步骤中,所述三相电压相位差的傅里叶变换采用相频转换模型实现,所述相频转换模型具体为:f
a
=f0±
|δf
a
|其中,a为一个采样周期内的正弦相,b为一个采样周期的余弦相,a

为两个采样周期内的正弦相,b

为两个采样周期内的余弦相,f0为基波理想频率f0=50hz,f
a
为所述a相电压对应的新能源场站系统的频率,将上述公式中a相电压替换为b相电压或c相电压,可获得b相电压对应的新能源场站系统的频率为f
b
,c相电压对应的新能源场站系统的频率为f
c
,具体为:f
b
=f0±
|δf
b
|,f
c
=f0±
|δf
c
|;三相电压中各相电压对应的频率变化量:δf
a
=f
a

f0<
±
0.2+ε,δf
b
=f
b

f0<
±
0.2+ε,δf
c
=f
c

f0<
±
0.2+ε所述新能源场站的频率变化量:8.根据权利要求5所述的一种防电压扰动的新能源场站的调频系统,其特征在于,所述有功模型具体为:其中,k
f
为静态频率调节效应系数,δp为所述新能源机组输出有功功率的变化量,单位为兆瓦(mw),p
n
为所述新能源场站额定功率,单位为兆瓦(mw),f
n
为所述新能源场站额定频率。

技术总结
本申请涉及电网调频领域,提供一种防电压扰动的新能源场站的调频方法及系统,获取新能源场站的三相电压、额定电压、额定功率、额定频率,通过正余弦分量映射与变换、一阶惯性延时、利用三相电压相位差的傅里叶变换得到正序电压、一阶惯性延时时间、生成各相电压对应的频率变化量、得到新能源场站的频率变化量。将额定功率、额定频率、新能源场站的频率变化量和一阶惯性延时时间,输入至预先建立的有功模型,得到新能源场站输出有功功率的变化量。本申请通过增加一阶惯性延时环节,避免电压穿越和测频环节同时进行,确保电压穿越时不关闭调频功能,实现电压穿越后调频功能的进行。实现电压穿越后调频功能的进行。实现电压穿越后调频功能的进行。


技术研发人员:何廷一 吴水军 孟贤
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2021.07.16
技术公布日:2021/12/10
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