CN109088433B - 一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法 - Google Patents

一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法。该方法包含以下步骤：确定光伏电站AGC一次调频和二次调频协调控制策略；确定光伏电站有功功率控制及分配方式；确定基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略；确定光伏电站无功功率控制、分配方式。本发明的优点：(1)稳态条件下充分调用逆变器的无功能力，降低无功补偿装置SVC/SVG的无功负荷，从而降低无功补偿装置的耗电量，减少厂用电，增加分布式光伏电站的上网电量。(2)保证无功补偿装置SVC/SVG稳态时预留更多的无功可调欲度，在暂态过程中，能够有足够的无功补偿能力，从而保证暂态过程电压稳定，避免逆变器脱网。

Description

一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法
技术领域
本发明涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法。
背景技术
太阳能光伏发电技术的开发始于上世纪50年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，在技术进步和法规政策的强力推动下，呈现出快速发展的势头，并在世界范围内得到广泛应用。大型并网光伏发电站是光伏发电迈向电力规模应用的必然结果，国内外并网型光伏发电站正在从中小规模向大规模发展。青海省太阳能资源极为丰富，开发条件便利，青海格尔木、共和等区域已行程千兆瓦级光伏发电基地。大规模的光伏发电基地接入电网，而不提供频率调节和电压调节，并网后将在电能质量、电压无功控制、运行管理等方面，对电力系统产生不同于传统发电厂的影响。
光伏电站为电力电子并网电源，包括光伏逆变器和无功补偿装置(通常为SVG或SVC)，具有灵活调节特性，但目前的光伏电站尚未开发主动参与电力系统辅助服务的功能，浪费自身优良性能的同时，降低电网惯性容量，对电网稳定运行带来挑战。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种主动参与、实现自我调节和设备保护的主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，包括：
确定光伏电站AGC一次调频和二次调频协调控制策略；
确定光伏电站有功功率控制及分配方式；
确定基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略；
确定光伏电站无功功率控制、分配方式。
进一步的，所述光伏电站AGC一次调频、二次调频协调控制策略包括：
实时监测光伏电站并网点频率，根据频率偏差计算光伏电站参与一次调频的有功功率调节量△P1；根据光伏电站接收电网二次调频调度指令，计算光伏电站二次调频的有功功率调节量△P2；
△P1由以下公式计算：
△P1＝kpf·(fref-f)
式中，kpf为光伏电站一次调频系数；fref为光伏电站频率参考值，fref取50Hz；f为实时监测的光伏电站并网点频率；
△P2由以下公式计算：
△P2＝Pcmd-Pcmd0
式中，Pcmd为光伏电站当前接收调度指令值，Pcmd0为光伏电站上一时刻接收电网调度指令值；
将光伏电站并网点频率的变化趋势分为4个区间：
第一区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt<0；
第二区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt>0；
第三区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt>0；
第四区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt<0；
根据不同的频率区间，设定光伏电站不同的一次调频、二次调频协调控制策略为：
△P位于第一区间或第三区间，执行一次调频有功功率调节量；
△P位于第二区间或第四区间，执行一次调频有功功率调节量与二次调频有功功率调节量之和；
则光伏电站的有功功率调节量为：
Figure BDA0001799999580000031
其中，△P为有功功率调节量。
进一步的，所述光伏电站有功功率控制及分配方式包括：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure BDA0001799999580000032
Figure BDA0001799999580000033
若
Figure BDA0001799999580000034
则优先调节逆变器承担的有功调节量为ΔP；
若
Figure BDA0001799999580000035
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000036
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure BDA0001799999580000037
若
Figure BDA0001799999580000038
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000039
若
Figure BDA00017999995800000310
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800000311
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
进一步的，光伏电站有功功率控制及分配方式包括有功调节量在优先调节逆变器间、备选调节逆变器间的分配方式：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure BDA0001799999580000041
Figure BDA0001799999580000042
若
Figure BDA0001799999580000043
则优先调节逆变器承担的有功调节量为ΔP；
若
Figure BDA0001799999580000044
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000045
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure BDA0001799999580000046
若
Figure BDA0001799999580000047
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000048
若
Figure BDA0001799999580000049
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800000410
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
进一步的，基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略包括：
当Umea≤Us时，根据光伏电站并网点电压偏差计算光伏电站无功功率调节量ΔQ，根据光伏电站当前运行状态，建立光伏电站无功源优先级；
当Umea＞Us时，则光伏电站内各无功源拒收光伏电站AVC指令，实行自我调节及设备保护；
当光伏电站处于发电启动状态且△P＜Pmin时，设定光伏电站内逆变器为优先无功源，光伏电站SVG/SVC为备用无功源，光伏电站无功功率调节量由AVC分配下达指令；
其中：Umea为光伏电站并网点实时电压，Us为光伏电站并网点准稳态电压；Pmin为光伏电站最小技术出力。
进一步的，所述的Us的取值范围为0.9U0≤Us≤1.1U0；其中：Us为光伏电站并网点准稳态电压；U0为光伏电站并网点额定电压。
进一步的，所述的Pmin的＝10％P0；其中：Pmin为光伏电站最小技术出力；P0为光伏电站额定容量。
进一步的，光伏电站无功功率控制及分配方式包括：
根据逆变器实时运行工况和功率因数可调范围，计算每台光伏逆变器的无功可调上限为QGimax，
Figure BDA0001799999580000051
无功可调下限QGimin，
Figure BDA0001799999580000052
其中，λGi+为光伏逆变器超前功率因数限值，λGi-为光伏逆变器滞后功率因数限值，PGimea为逆变器有功实时值；
根据无功补偿装置约束条件，计算每台无功补偿装置的无功可调上限QCimax，QCimax＝+QRi；无功可调下限QCimin，QCimin＝-QRi；；
其中，QRi为SVG/SVC额定容量；
根据光伏逆变器、无功补偿装置的无功可调上限值，计算光伏电站内参与无功电压控制的逆变器的无功增裕度总和QGmargin，
Figure BDA0001799999580000053
SVG/SVC的无功增裕度总和QCmargin，
Figure BDA0001799999580000061
其中，QGimea为光伏逆变器无功实时值，QCimea为SVG/SVC无功实时值；
若|ΔQ|≤|QGmargin|，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器承担，逆变器承担的无功调节量ΔQG＝ΔQ，无功补偿装置承担的无功增量△QC＝0；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q≤(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器和SVG/SVC共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量△QC＝△Q-△QGmargin；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q＞(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由光伏逆变器和无功补偿装置共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量±QCmargin；
其中，|ΔQ|为无功调节量绝对值，
|QGmargin|为逆变器的无功增裕度总和的绝对值；
|QCmargin|为SVG/SVC的无功增裕度总和的绝对值。
本发明提供的主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法基于电站AGC架构的光伏电站主动参与电力系统一次调频、二次调频电力系统辅助服务的有功功率时序控制策略；基于电站AVC架构的光伏电站主动参与电力系统电压调节、紧急控制的无功功率时序控制策略。
实时监测光伏电站并网点频率，根据频率偏差计算光伏电站参与一次调频的有功功率调节量；根据光伏电站接收电网调度指令(二次调频)，计算光伏电站二次调频的有功功率调节量；根据不同的频率区间，设定光伏电站不同的一次调频、二次调频协调控制策略。有功调节量在优先调节逆变器间、备选调节逆变器间采用相似调整裕度原则进行分配。
实时监测光伏电站并网点电压，当光伏电站并网点电压在准稳态调节范围内，根据光伏电站并网点电压偏差计算光伏电站无功功率调节量，根据光伏电站当前运行状态，建立光伏电站无功源优先级；光伏电站无功功率调节量由AVC分配下达指令。
实时监测光伏电站并网点电压，当光伏电站并网点电压超出准稳态调节范围时，则光伏电站内各无功源拒收光伏电站AVC指令，实行自我调节及设备保护。
与现有技术相比，本发明提供的主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法的优点：
(1)稳态条件下充分调用逆变器的无功能力，降低无功补偿装置SVC/SVG的无功负荷，从而降低无功补偿装置的耗电量，减少厂用电，增加分布式光伏电站的上网电量。
(2)保证无功补偿装置SVC/SVG稳态时预留更多的无功可调欲度，在暂态过程中，能够有足够的无功补偿能力，从而保证暂态过程电压稳定，避免逆变器脱网。
附图说明
图1是本发明实施例中光伏电站一次调频和二次调频的有功调节量区间划分示例。
图2是本发明实施例中光伏电站AGC的有功功率分配策略。
图3是本发明实施例中光伏电站AVC的无功功率分配策略。
具体实施方式
参考图1～图3所示，一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，包括：
确定光伏电站AGC一次调频和二次调频协调控制策略；
确定光伏电站有功功率控制及分配方式；
确定基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略；
确定光伏电站无功功率控制、分配方式。
进一步的，所述光伏电站AGC一次调频、二次调频协调控制策略包括：
实时监测光伏电站并网点频率，根据频率偏差计算光伏电站参与一次调频的有功功率调节量△P1；根据光伏电站接收电网二次调频调度指令，计算光伏电站二次调频的有功功率调节量△P2；
△P1由以下公式计算：
△P1＝kpf·(fref-f)
式中，kpf为光伏电站一次调频系数；fref为光伏电站频率参考值，fref取50Hz；f为实时监测的光伏电站并网点频率；
△P2由以下公式计算：
△P2＝Pcmd-Pcmd0
式中，Pcmd为光伏电站当前接收调度指令值，Pcmd0为光伏电站上一时刻接收电网调度指令值；
将光伏电站并网点频率的变化趋势分为4个区间：
第一区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt<0；
第二区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt>0；
第三区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt>0；
第四区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt<0；
根据不同的频率区间，设定光伏电站不同的一次调频、二次调频协调控制策略为：
△P位于第一区间或第三区间，执行一次调频有功功率调节量；
△P位于第二区间或第四区间，执行一次调频有功功率调节量与二次调频有功功率调节量之和；
则光伏电站的有功功率调节量为：
Figure BDA0001799999580000091
其中，△P为有功功率调节量。
进一步的，所述光伏电站有功功率控制及分配方式包括：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure BDA0001799999580000092
Figure BDA0001799999580000093
若
Figure BDA0001799999580000094
则优先调节逆变器承担的有功调节量为ΔP；
若
Figure BDA0001799999580000095
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000096
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure BDA0001799999580000097
若
Figure BDA0001799999580000098
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000099
若
Figure BDA00017999995800000910
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800000911
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
进一步的，光伏电站有功功率控制及分配方式包括有功调节量在优先调节逆变器间、备选调节逆变器间的分配方式：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure BDA0001799999580000101
Figure BDA0001799999580000102
若
Figure BDA0001799999580000103
则优先调节逆变器承担的有功调节量为ΔP；
若
Figure BDA0001799999580000104
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000105
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure BDA0001799999580000106
若
Figure BDA0001799999580000107
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000108
若
Figure BDA0001799999580000109
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800001010
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
进一步的，基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略包括：
当Umea≤Us时，根据光伏电站并网点电压偏差计算光伏电站无功功率调节量ΔQ，根据光伏电站当前运行状态，建立光伏电站无功源优先级；
当Umea＞Us时，则光伏电站内各无功源拒收光伏电站AVC指令，实行自我调节及设备保护；
当光伏电站处于发电启动状态且△P＜Pmin时，设定光伏电站内逆变器为优先无功源，光伏电站SVG/SVC为备用无功源，光伏电站无功功率调节量由AVC分配下达指令；
其中：Umea为光伏电站并网点实时电压，Us为光伏电站并网点准稳态电压；Pmin为光伏电站最小技术出力。
进一步的，所述的Us的取值范围为0.9U0≤Us≤1.1U0；其中：Us为光伏电站并网点准稳态电压；U0为光伏电站并网点额定电压。
进一步的，所述的Pmin的＝10％P0；其中：Pmin为光伏电站最小技术出力；P0为光伏电站额定容量。
进一步的，光伏电站无功功率控制及分配方式包括：
根据逆变器实时运行工况和功率因数可调范围，计算每台光伏逆变器的无功可调上限为QGimax，
Figure BDA0001799999580000111
无功可调下限QGimin，
Figure BDA0001799999580000112
其中，λGi+为光伏逆变器超前功率因数限值，λGi-为光伏逆变器滞后功率因数限值，PGimea为逆变器有功实时值；
根据无功补偿装置约束条件，计算每台无功补偿装置的无功可调上限QCimax，QCimax＝+QRi；无功可调下限QCimin，QCimin＝-QRi；；
其中，QRi为SVG/SVC额定容量；
根据光伏逆变器、无功补偿装置的无功可调上限值，计算光伏电站内参与无功电压控制的逆变器的无功增裕度总和QGmargin，
Figure BDA0001799999580000113
SVG/SVC的无功增裕度总和QCmargin，
Figure BDA0001799999580000121
其中，QGimea为光伏逆变器无功实时值，QCimea为SVG/SVC无功实时值；
若|ΔQ|≤|QGmargin|，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器承担，逆变器承担的无功调节量ΔQG＝ΔQ，无功补偿装置承担的无功增量△QC＝0；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q≤(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器和SVG/SVC共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量△QC＝△Q-△QGmargin；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q＞(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由光伏逆变器和无功补偿装置共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量±QCmargin；
其中，|ΔQ|为无功调节量绝对值，
|QGmargin|为逆变器的无功增裕度总和的绝对值；
|QCmargin|为SVG/SVC的无功增裕度总和的绝对值。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，包括：
第一步：确定光伏电站AGC一次调频和二次调频协调控制策略；包括：
实时监测光伏电站并网点频率，根据频率偏差计算光伏电站参与一次调频的有功功率调节量△P1；根据光伏电站接收电网二次调频调度指令，计算光伏电站二次调频的有功功率调节量△P2；
△P1由以下公式计算：
△P1＝kpf·(fref-f)
式中，kpf为光伏电站一次调频系数；fref为光伏电站频率参考值，fref取50Hz；f为实时监测的光伏电站并网点频率；
△P2由以下公式计算：
△P2＝Pcmd-Pcmd0
式中，Pcmd为光伏电站当前接收调度指令值，Pcmd0为光伏电站上一时刻接收电网调度指令值；
将光伏电站并网点频率的变化趋势分为4个区间：
第一区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt<0；
第二区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt>0；
第三区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt>0；
第四区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt<0；
根据不同的频率区间，设定光伏电站不同的一次调频、二次调频协调控制策略为：
△P位于第一区间或第三区间，执行一次调频有功功率调节量；
△P位于第二区间或第四区间，执行一次调频有功功率调节量与二次调频有功功率调节量之和；
则光伏电站的有功功率调节量为：
Figure BDA0001799999580000131
其中，△P为有功功率调节量。
第二步：确定光伏电站有功功率控制及分配方式；包括：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure BDA0001799999580000141
Figure BDA0001799999580000142
若
Figure BDA0001799999580000143
则优先调节逆变器承担的有功调节量为ΔP；
若
Figure BDA0001799999580000144
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800001419
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure BDA0001799999580000145
若
Figure BDA0001799999580000146
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000147
若
Figure BDA0001799999580000148
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000149
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
光伏电站有功功率控制及分配方式包括有功调节量在优先调节逆变器间、备选调节逆变器间的分配方式：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure BDA00017999995800001410
Figure BDA00017999995800001411
若
Figure BDA00017999995800001412
则优先调节逆变器承担的有功调节量为ΔP；
若
Figure BDA00017999995800001413
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800001414
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure BDA00017999995800001415
若
Figure BDA00017999995800001416
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure BDA00017999995800001417
若
Figure BDA00017999995800001418
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure BDA0001799999580000151
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
第三步：确定基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略；包括：
当Umea≤Us时，根据光伏电站并网点电压偏差计算光伏电站无功功率调节量ΔQ，根据光伏电站当前运行状态，建立光伏电站无功源优先级；
当Umea＞Us时，则光伏电站内各无功源拒收光伏电站AVC指令，实行自我调节及设备保护；
当光伏电站处于发电启动状态且△P＜Pmin时，设定光伏电站内逆变器为优先无功源，光伏电站SVG/SVC为备用无功源，光伏电站无功功率调节量由AVC分配下达指令；
其中：Umea为光伏电站并网点实时电压，Us为光伏电站并网点准稳态电压；Pmin为光伏电站最小技术出力。
Us的取值范围为0.9U0≤Us≤1.1U0；其中：Us为光伏电站并网点准稳态电压；U0为光伏电站并网点额定电压。
Pmin的＝10％P0；其中：Pmin为光伏电站最小技术出力；P0为光伏电站额定容量。
第四步：确定光伏电站无功功率控制、分配方式；包括：
根据逆变器实时运行工况和功率因数可调范围，计算每台光伏逆变器的无功可调上限为QGimax，
Figure BDA0001799999580000152
无功可调下限QGimin，
Figure BDA0001799999580000161
其中，λGi+为光伏逆变器超前功率因数限值，λGi-为光伏逆变器滞后功率因数限值，PGimea为逆变器有功实时值；
根据无功补偿装置约束条件，计算每台无功补偿装置的无功可调上限QCimax，QCimax＝+QRi；无功可调下限QCimin，QCimin＝-QRi；；
其中，QRi为SVG/SVC额定容量；
根据光伏逆变器、无功补偿装置的无功可调上限值，计算光伏电站内参与无功电压控制的逆变器的无功增裕度总和QGmargin，
Figure BDA0001799999580000162
SVG/SVC的无功增裕度总和QCmargin，
Figure BDA0001799999580000163
其中，QGimea为光伏逆变器无功实时值，QCimea为SVG/SVC无功实时值；
若|ΔQ|≤|QGmargin|，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器承担，逆变器承担的无功调节量ΔQG＝ΔQ，无功补偿装置承担的无功增量△QC＝0；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q≤(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器和SVG/SVC共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量△QC＝△Q-△QGmargin；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q＞(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由光伏逆变器和无功补偿装置共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量±QCmargin；
其中，|ΔQ|为无功调节量绝对值，
|QGmargin|为逆变器的无功增裕度总和的绝对值；
|QCmargin|为SVG/SVC的无功增裕度总和的绝对值。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和步骤，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，其特征在于，所述方法包括：
确定光伏电站AGC一次调频和二次调频协调控制策略；
确定光伏电站有功功率控制及分配方式；
确定基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略；
确定光伏电站无功功率控制、分配方式；
所述光伏电站AGC一次调频、二次调频协调控制策略包括：
实时监测光伏电站并网点频率，根据频率偏差计算光伏电站参与一次调频的有功功率调节量△P1；根据光伏电站接收电网二次调频调度指令，计算光伏电站二次调频的有功功率调节量△P2；
△P1由以下公式计算：
△P1＝kpf·(fref-f)
式中，kpf为光伏电站一次调频系数；fref为光伏电站频率参考值，fref取50Hz；f为实时监测的光伏电站并网点频率；
△P2由以下公式计算：
△P2＝Pcmd-Pcmd0
式中，Pcmd为光伏电站当前接收调度指令值，Pcmd0为光伏电站上一时刻接收电网调度指令值；
将光伏电站并网点频率的变化趋势分为4个区间：
第一区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt<0；
第二区间：并网点频率f＜50Hz，且df/dt>0；
第三区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt>0；
第四区间：并网点频率f＞50Hz，且df/dt<0；
根据不同的频率区间，设定光伏电站不同的一次调频、二次调频协调控制策略为：
△P位于第一区间或第三区间，执行一次调频有功功率调节量△P1；
△P位于第二区间或第四区间，执行一次调频有功功率调节量与二次调频有功功率调节量之和△P1+△P2；
则光伏电站的有功功率调节量为：
Figure FDA0003199093560000021
其中，△P为有功功率调节量。
2.根据权利要求1所述的一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，其特征在于：所述光伏电站有功功率控制及分配方式包括：
计算光伏电站内优先调节逆变器可调有功总量
Figure FDA0003199093560000022
Figure FDA0003199093560000023
若
Figure FDA0003199093560000024
则优先调节逆变器承担的有功调节量为△P；
若
Figure FDA0003199093560000025
则优先调节逆变器承担的有功调节量为
Figure FDA0003199093560000026
计算备选调节逆变器可调有功总量：
Figure FDA0003199093560000027
若
Figure FDA0003199093560000028
则备选调节逆变器承担的有功调节量为
Figure FDA0003199093560000029
若
Figure FDA00031990935600000210
则备选调节逆变器需要承担的有功调节量为
Figure FDA0003199093560000031
式中Pfi1为根据调频曲线计算上一时刻的频率调节有功功率；式中Pfi2为根据调频曲线计算当前的频率调节有功功率。
3.根据权利要求1所述的一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，其特征在于：基于AVC光伏电站无功功率的优化控制策略包括：
当Umea≤Us时，根据光伏电站并网点电压偏差计算光伏电站无功功率调节量△Q，根据光伏电站当前运行状态，建立光伏电站无功源优先级；
当Umea＞Us时，则光伏电站内各无功源拒收光伏电站AVC指令，实行自我调节及设备保护；
当光伏电站处于发电启动状态且△P＜Pmin时，设定光伏电站内逆变器为优先无功源，光伏电站SVG/SVC为备用无功源，光伏电站无功功率调节量由AVC分配下达指令；
其中：Umea为光伏电站并网点实时电压，Us为光伏电站并网点准稳态电压；Pmin为光伏电站最小技术出力。
4.根据权利要求3所述的一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，其特征在于：所述的Us的取值范围为0.9U0≤Us≤1.1U0；
其中：Us为光伏电站并网点准稳态电压；U0为光伏电站并网点额定电压。
5.根据权利要求3或4所述的一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，其特征在于：所述的Pmin＝10％P0；
其中：Pmin为光伏电站最小技术出力；P0为光伏电站额定容量。
6.根据权利要求1所述的一种主动参与电力辅助服务的光伏电站优化控制方法，其特征在于：光伏电站无功功率控制及分配方式包括：
根据逆变器实时运行工况和功率因数可调范围，计算每台光伏逆变器的无功可调上限为QGimax，
Figure FDA0003199093560000041
无功可调下限QGimin，
Figure FDA0003199093560000042
其中，λGi+为光伏逆变器超前功率因数限值，λGi-为光伏逆变器滞后功率因数限值，PGimea为逆变器有功实时值；
根据无功补偿装置约束条件，计算每台无功补偿装置的无功可调上限QCimax，QCimax＝+QRi；无功可调下限QCimin，QCimin＝-QRi；
其中，QRi为SVG/SVC额定容量；
根据光伏逆变器、无功补偿装置的无功可调上限值，计算光伏电站内参与无功电压控制的逆变器的无功增裕度总和QGmargin，
Figure FDA0003199093560000043
SVG/SVC的无功增裕度总和QCmargin，
Figure FDA0003199093560000044
其中，QGimea为光伏逆变器无功实时值，QCimea为SVG/SVC无功实时值；
若|ΔQ|≤|QGmargin|，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器承担，逆变器承担的无功调节量△QG＝△Q，无功补偿装置承担的无功增量△QC＝0；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q≤(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由逆变器和SVG/SVC共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量△QC＝△Q-△QGmargin；
若|ΔQ|＞|QGmargin|，且△Q＞(|QGmargin|+|QCmargin|)，则光伏电站无功调节量△Q由光伏逆变器和无功补偿装置共同承担，逆变器承担的无功功率输出为其上限±△QGmargin，SVG/SVC承担的无功增量±QCmargin；
其中，|ΔQ|为无功调节量绝对值，
|QGmargin|为逆变器的无功增裕度总和的绝对值；
|QCmargin|为SVG/SVC的无功增裕度总和的绝对值。
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