CN110797905A - 一种风电机组低电压穿越的控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风电机组低电压穿越的控制方法、装置及存储介质，应用于电力系统，电力系统包括电力主网和分别与电力主网连接的风电基地和直流受端电网，电力主网通过至少一条直流外送线路与直流受端电网连接，该方法包括：获取电力系统的运行方式、电力主网的频率下限、风电基地的初始参数以及直流受端电网的可调信息；根据初始参数、运行方式和可调信息，确定电力主网的目标频率；在目标频率低于频率下限的情况下，增加至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至目标频率高于或者等于频率下限。本发明实施例提供的风电机组低电压穿越的控制方法可以提升所述电力系统的稳定性。

Description

一种风电机组低电压穿越的控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种风电机组低电压穿越的控制方法、装置及存储介质。
背景技术
风电、太阳能发电等新能源具有经济、环保的优点，随着新能源技术的发展，在电力系统中新能源电源的占比越来越大，然而，随着风电基地的规模越来越大，在电力系统发生故障时，很可能导致大量的风电机组进入低电压穿越状态，从而造成风电机组的有功出力水平大幅跌落，并且需要经过较长时间才能从该低电压穿越状态恢复至正常的有功出力水平，在大规模的风电机组进入低电压穿越状态后，由于风电机组的有功出力水平大幅跌落，使电力主网存在有功缺额，从而造成电力主网的频率降低。
在相关技术中，为避免电力主网的频率大幅度降低，而采取切负荷的方式以使电力主网的功率达到平衡，这样，一方面将会使电力系统的负荷损失，从而造成经济损失，另一方面，在风电机组从低电压穿越状态恢复至正常运行状态时，风电机组的输出功率提高，从而使电力主网出现功率盈余，造成电力主网的频率过高，将会破坏电力主网的稳定运行或者造成风电的浪费。
由此可知，相关技术中的风电机组低电压穿越的控制方法存在降低了电力系统的稳定性的缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种风电机组低电压穿越的控制方法、装置及存储介质，以解决相关技术中的风电机组低电压穿越的控制方法存在的降低了电力系统的稳定性的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种风电机组低电压穿越的控制方法，应用于电力系统，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接，所述方法包括：
获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；
根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；
在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
第二方面，本发明实施例还提供了一种风电机组低电压穿越的控制装置，应用于电力系统，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；
确定模块，用于根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；以及，
增加模块，用于在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的风电机组低电压穿越的控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的风电机组低电压穿越的控制方法的步骤。
在本发明实施例中，获取电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、风电基地的初始参数以及直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。在风电基地发生校核故障而造成电力主网的频率降低时，采用直流外送线路的直流速降功能减少所述电力主网的功率损耗，从而防止所述电力主网的频率低于频率下限，从而提升了所述电力系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种风电机组低电压穿越的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制方法的流程图；
图3是本发明实施例中电力主网、风电基地以及直流受端电网的网架结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图；
图6是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图；
图7是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图；
图8是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图；
图9是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图；
图10是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图；
图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
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作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。
本发明所提供的风电机组低电压穿越的控制方法，应用于电力系统，可以在电力系统发生故障而导致风电基地中的风电机组进入低电压穿越状态时，为避免电力主网因有功缺额而发生的频率过低，造成切负载等保护的动作，采用直流功率速降的方式快速的减少所述电力主网的功率输出，达到提升所述电力主网的频率的效果，从而确保了所述电力系统的稳定性。
另外，在风电基地从低电压穿越状态恢复为正常运行状态后，风电基地提供的功率也相应的升高至正常水平，此时，只需要停止直流速降功率，便能够使电力系统恢复至正常运行方式，从而避免了，在电力主网切除负载之后，由于风电基地从低电压穿越状态恢复为正常运行状态而造成电力主网的输入功率过大，破坏电力系统的稳定性。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种风电机组低电压穿越的控制方法的流程图，该风电机组低电压穿越的控制方法应用于电力系统，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接。如图1所示，所述风电机组低电压穿越的控制方法包括以下步骤：
步骤101、获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率.
其中，所述电力系统的运行方式可以作为确定所述电力主网的频率下限和在步骤102中确定目标频率的计算基础。
需要说明的是，该运行方式可以是所述电力系统在稳定运行范围内的任意一种运行方式，例如：典型运行方式，或者根据所述电力系统所需要的稳定性要求而将所述运行方式设置为最恶劣的运行方式，其中，典型运行方式可以是根据历史运行经验确定的，所述电力系统最常用的运行方式。
例如：将所述电力主网在历史时间段内的最低负荷运行方式作为运行方式，此时，风电基地进入穿越电压状态对电力主网的频率造成的影响最大，从而使电力主网在该最低负荷运行方式下频率降低的幅度最大。
本实施方式中，可以使通过步骤102确定的在最低负荷运行方式下的目标频率低于高负荷运行方式下的目标频率，确保无论发生其他任意一种故障，都能够使用所述风电机组低电压穿越控制方法确保电力系统的稳定性。
另外，上述频率下限可以是根据所述电力系统的运行方式确定的最低运行频率，若电力主网的运行频率低于该频率下限，则可能造成所述电力主网的低周减载等第三道防线保护措施动作，切除负载，从而造成经济损失或者破坏电力系统的稳定性。
另外，所述风电基地的最大允许出力可以是所述风电基地的装机容量，所述直流外送线路的最大允许直流速降功率，为该条直流外送线路可以在预设时间内迅速降低的输出至直流受端电网的功率。
本步骤中，获取的风电基地的初始参数、以及电力系统的运行方式，为步骤102中确定所述目标频率提供数据基础，另外，本步骤中获取的频率下限和直流受端电网的可调信息，为步骤103中增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功提供基础。
步骤102、根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组。
其中，确定所述电力主网的目标频率的方法可以是采用计算机仿真系统进行模拟与计算得出，还可以采用电力系统稳定性运行分析运算方法等方式确定。
另外，发生校核故障后，全部或者部分风电机组进入低电压穿越状态，输出电量降低，从而造成电力主网有功不足，致使电力主网的频率降低，风电机组从低电压穿越状态恢复至正常运行状态需要持续一段时间，上述目标频率可以是风电机组从低电压穿越状态恢复至正常运行状态的过程中，所述电力主网的最低频率，该最低频率也可以称之为频率的谷值。
其中，所述所述目标风电机组的容量等于所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组的容量之和。
需要说明的是，将致使所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组的容量最大的故障作为校核故障，并在发生该校核故障的情况下确定目标频率，可以确保发生其他故障时，电力主网的频率高于该目标频率，从而使步骤103中增加的所述直流速降功率的大小能够满足其他任意故障的需求。
本步骤中，通过采用步骤101中获取的初始参数和运行方式，并以致使所述风电基地中的目标风电机组的容量最大的故障作为校核故障，从而确定目标频率，可以确保发生其他单一故障时，目标风电机组的容量小于发生校核故障时目标风电机组的容量，从而使确定的所述目标频率是风电基地发生单一故障时所述电力主网的最低频率，从而提升了所述风电机组低电压穿越控制方法的可靠性。
步骤103、在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
其中，每一条直流外送线路增加直流速降功率小于该直流外送线路的最大允许直流速降功率。
另外，在风电基地中的风电机组从低电压穿越状态恢复至正常运行状态时，可以关闭直流外送线路的直流速降功能，即正常输出功率至直流受端电网，从而确保电力系统的功率保持平衡。
本步骤中，通过增加直流外送线路的直流速降功率，减少了所述电力主网的功率输出，从而减缓了因风电机组进入低电压穿越状态而造成的有功缺额而造成电力主网的频率降低的状况，达到提升所述电力系统的稳定性的效果。
在本发明实施例中，获取电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、风电基地的初始参数以及直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。在风电基地发生校核故障而造成电力主网的频率降低时，采用直流外送线路的直流速降功能减少所述电力主网的功率损耗，从而防止所述电力主网的频率低于频率下限，从而提升了所述电力系统的稳定性。
请参见图2，图2是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制方法的流程图，该另一种风电机组低电压穿越的控制方法应用于电力系统，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接。如图2所示，所述风电机组低电压穿越的控制方法包括以下步骤：
步骤201、获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率。
步骤202、根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；
可选的，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力，且发生所述校核故障的情况下，在所述目标风电机组处于低电压穿越功率恢复期间内，所述电力主网的频率的最小值。
本实施方式中，由于低电压穿越功率恢复的时间持续较长，该时间段内，电力主网的频率可能持续不断的变化，选取低电压穿越功率恢复期间内，所述电力主网的频率的最小值作为所述目标频率可以确保步骤203至步骤204中增加的直流速降功率和确定的所述风电基地的最大允许输出功能能够满足发生任意单一故障时，能够确保电力主网的频率不低于频率下限，从而确保电力系统的稳定性。
作为一种可选的实施方式，所述根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率的步骤，包括：
将所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息输入仿真系统模型；
基于所述仿真系统模型进行校核故障仿真分析；
将发生所述校核故障时所述仿真系统模型的输出确定为所述电力主网的目标频率。
其中，可以设置上述仿真系统模型中的参数，从而模拟所述电力系统的实际运行，并基于该仿真系统模型进行故障分析，并将电力主网的频率输出。
本实施方式中，为避免在实际电力系统中进行故障分析而造成经济损失或者破坏所述电力系统的稳定性，而采用仿真系统模型进行故障分析，以得出所述目标频率，可以在确保电力系统稳定运行的条件下，更加简便的确定所述目标频率。
作为一种可选的实施方式，所述基于所述仿真系统模型进行校核故障仿真分析的步骤，包括：
采用所述仿真系统模型，对所述风电基地中的各输电线路分别进行短路故障仿真分析，得出所述各输电线路分别发生短路故障时所述目标风电机组的容量，其中，所述各输电线路包括所述风电基地与所述电力主网连接的输电线路和连接于所述风电基地中的风电场之间的输电线路；
将造成所述目标风电机组的容量最大的输电线路的短路故障确定为所述校核故障。
其中，由于电力系统的稳定性要求较高，但是为了确定上述校核故障，则需要分别比较每一种故障发生后，进入低电压穿越状态的风电机组的容量。若在实际的电力系统中校验每一种故障，则会影响电力系统的安全稳定性，并不可避免的造成经济损失。因此，采用上述仿真系统模型确定校核故障，可以利用计算机系统建立的仿真系统，通过输入所述初始参数、所述典型运行方式以及所述可调参数，便能够实现模拟上述电力系统的实际运行方式。
例如：如图3所示，风电基地中包括6个风电场，风电场2至风电场6分别通过风电场1与电力主网之间的双回线连接至该电力主网，这样，风电基地中便包括7条输电线路，上述校核故障可以通过以下方式确定：
采用仿真系统，针对图3中的7条输电线路分别进行短路故障分析，并得出每一条输电线路发生短路故障后进入低电压穿越状态的风电机组的容量；
确定输电线路L1发生短路故障时，进入低电压穿越状态的风电机组的容量最大，则确定输电线路L1发生短路故障为校核故障。
本实施方式中，在仿真系统模型中可以分别对每一条输电线路发生短路故障的情况进行仿真模拟，并得出每一种故障发生后的目标风电机组的容量，从而选取目标风电机组的容量最大的故障作为校核故障，可以避免在实际电力系统中进行故障分析而造成所述电力系统的经济损失或者破坏所述电力系统的稳定性，从而提升了所述电力系统的稳定性。
步骤203、在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
作为一种可选的实施方式，所述直流外送线路为m条，其中，m是正整数，所述在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，启动直流外送线路的功率速降功能，增加所述直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限的步骤，包括：
在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，优先启动排列于前n位的n条直流外送线路的功率速降功能，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限，其中，n是小于或等于m的正整数，所述m条直流外送线路按预设顺序排列；
若在n＝m的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
其中，所述优先启动排列于前n位的n条直流外送线路的功率速降功能，可以是按照所述m条直流外送线路的最大允许直流速降功率的由大到小的顺序将所述m条直流外送线路排列，或者，按照所述m条直流外送线路的直流速降功率的进行直流速降时的响应时间由短到长，或者启动门频率槛值由高到低的顺序进行排列，从而优先启动最大允许直流速降功率大、响应时间短或者启动门频率槛值的直流外送线路增加直流速降功率。
例如：如图3所示，所述电力主网与所述直流受端电网之间连接有三条直流外送线路，该三条直流外送线路按照ZL1、ZL2以及ZL3的顺序排列。在电力系统发生较小的故障时，电力主网的频率低于所述频率下限，则增加ZL1的直流速降功率，若ZL1达到最大允许直流速降功率之后，电力主网的频率仍然低于所述频率下限，则增加ZL2的直流速降功率，并依此类推，直至所述电力主网的频率低于所述频率下限。
另外，所述减小所述风电基地的最大允许出力可以是限制所述风电基地的输出功率，使所述风电基地的输出功率小于或者等于减小后的所述最大允许出力，从而确保在所述电力系统发生故障时，直流外送线路的直流速降功能够满足所述风电基地中的风电机组进入低电压穿越状态之后引起的电力主网频率降低的要求。
当然，所述减小所述风电基地的最大允许出力还可以是减小所述风电基地的装机容量，根据减小后的最大允许出力确定所述风电基地的装机容量之后，进行风电基地建设，可以确保风电基地中的各个风电机组达到充分的利用，并防止各风电机组装机容量过大而造成进入低电压穿越转肽时不能够有效控制所述电力主网的频率保持高于频率下限的水平，而破坏电力系统的稳定性。
本实施方式中，按照预设的顺序优先启动排列靠前的直流外送线路的直流速降功能，可以提升所述直流速降功能的响应速度和灵敏度。从而减小所述低电压穿越造成频率降低的影响，提升所述电力系统的稳定性，另外，在直流速降功能不能够满足保持电力主网的频率的要求时，通过减小所述风电基地的最大允许出力，减小进入低电压穿越状态时造成的有功缺额，从而防止所述电力主网的频率因该有功缺额而低于所述频率下限。
步骤204、若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
其中，所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则表示风电基地的最大允许出力过大，发生校核故障时，所述风电基地因进入低电压穿越状态而减少的输出功率过大，仅利用直流外送线路的直流速降功率已经不足以弥补该减少的输出功率对电力系统稳定性的影响，因此需要降低风电基地的最大允许出力。
另外，在降低风电基地的最大允许出力之后，根据该降低后的最大允许出力重复执行步骤202至204，直至得出在直流外送线路达到最大直流速降功率的情况下，电力主网的频率不低于所述频率下限。
作为一种可选的实施方式，所述若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限的步骤，包括：
若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则采用迭代算法，将所述仿真系统模型中风电基地的最大允许出力每次减小单位容量，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限，则结束迭代。
其中，迭代结束时确定的所述风电基地的输出功率，可以用于限制所述风电基地的输出功率，或者还可以用于确定所述风电基地的装机容量。
需要说明的是，在在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限的情况下，可以减少风电基地的装机容量，并再次根据所述减少后的装机容量和所述电力系统的运行方式，确定所述电力主网的目标频率，该过程可以是一个迭代计算的过程。例如：若风电基地的装机容量等于300MW，而确定的目标频率低于所述频率下限，则每次将风电基地的装机容量减少10MW，得出风电基地的装机容量分别等于290MW、280MW、270MW时，采用步骤202中的方法确定的所述目标频率，若在风电基地的装机容量等于270MW时，所确定的目标频率高于或者等于所述频率下限，则停止迭代，并确定所述风电基地的最大装机容量等于270MW。
其中，所述减小单位容量可以是上述迭代计算过程还中每次减少的10MW，当然，其还可以是其他任意值。
其中，所述风电基地的最大允许出力可以是迭代结束时所述仿真系统模型中风电基地的最大允许出力。
本实施方式中，采用迭代算法，计算所述风电基地的最大允许出力，从而使得出的所述减小后的最大允许出力能够，限制所述风电基地的输出功率，从而防止电力系统发生故障时，风电基地因低电压穿越状态而降低的功率过大，从而影响电力系统的稳定性，并确保风电基地输出最大允许出力时可以对风能达到最大的利用率，提升了所述电力系统的环保性能。
本步骤中，在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小风电基地的最大允许出力。防止风电基地的输出功率过大而在发生故障时破坏电力系统的稳定性，从而提升了所述电力系统的稳定性。
在本发明实施例中，在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。从而使减小后的风电基地的最大允许出力在发生故障时，因低电压穿越状态而造成的有功缺额减小。从而，减少所述电力主网因该有功缺额而降低的频率，避免了全部直流外送线路的直流速降功率不足而引起的所述电力主网低于所述频率下限，提升了所述电力系统的稳定性。
请参见图4，是本发明实施例提供的另一种风电机组低电压穿越的控制方法的流程图。该另一种风电机组低电压穿越的控制方法应用于电力系统，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接。如图4所示，所述风电机组低电压穿越的控制方法包括以下步骤：
步骤401、输入电力系统频率稳定计算典型运行方式、电力系统稳定运行的频率下限f0、风电基地信息以及直流可调量信息。
其中，所述风电基地信息包括所述风电基地中各个风电场的连接结构以及各个风电场中的风电机组的装机容量。
另外，所述直流可调量信息包括连接于电力主网与直流受端电网之间的直流外送线路的条数，以及每条直流外送线路的直流速降功率。
步骤402、选取导致最大规模风电机组进入低电压穿越状态的短路故障为校核故障。
步骤403、基于风电基地最大出力方式，仿真校核故障，监控电力主网频率f变化情况。
其中，风电基地的最大出力方式可以是，所述风电基地中的各个风电机组均达到满负荷出力状态。
所述仿真校核故障，可以是采用仿真系统，对发生所述校核故障的电力主网运行方式进行仿真，并输出电力主网的频率。
步骤404、判断在仿真过程中，电力主网的频率f是否越限。
其中，越限是指，电力主网的频率f<f0。
另外，若步骤407的判断结果为f<f0，则执行步骤405。若步骤407的判断结果为f≥f0，则执行步骤410。
步骤405、令i＝1，启动第1至第i条直流外送线路的直流速降功能。
其中，电力主网与直流受端电网之间连接有m条直流外送线路，i是小于或者等于m的正整数。
步骤406、校核故障仿真计算，在电力主网的频率跌落至f1时，按照直流速降动作顺序，启动第1回至第i回直流功率速降功能，每回直流速降功率ΔP直i，监控电力主网的频率f的变化情况。
其中，f1的大小可以设置，用于控制直流速降功能的启动门槛值。
步骤407、判断上述仿真过程中，电力主网的频率是否越限。
其中，所述越限是指f<f0。
另外，若步骤407的判断结果为f≥f0，则执行步骤410。
步骤408、判断i是否小于m。
其中，若步骤407的判断结果为越限，且步骤408的判断结果为1<m，则令i+1，并重复执行步骤406与步骤407。即增加一条直流外送线路的直流速降功率。
另外，若步骤407的判断结果为越限，且步骤408的判断结果为1＝m，则执行步骤409。
另外，上述步骤406至步骤408的校核故障仿真计算，可以是一个迭代的过程，例如：电力主网与直流受端电网之间连接有5条直流外送线路，这5条直流外送线路按照响应时间由快到慢一次排列为：ZL1、ZL2、ZL3、ZL4和ZL5，当风电基地中的部分风电机组进入低电压穿越状态之后，优先增加ZL1的直流速降功率ΔP直i，并进行第一次迭代计算，得出直流速降功率等于ΔP直i时，f<f0，则增加ZL1的直流速降功率至2倍ΔP直i，并以此类推，直至f≥f0。若在ZL1达到其最大的直流速降功率时，则以相同的迭代方法增加ZL2的直流速降功率，直至f≥f0，或者全部5条直流外送线路均达到最大直流速降功率，则停止迭代。
步骤409、减小风电基地的最大允许出力。
其中，将减小后的所述风电基地的最大允许出力重新输入所述仿真系统，并进行校核故障仿真分析，即重复步骤402至步骤408，得出减小后的风电基地的最大允许出力与全部直流外送线路的直流速降功率之和，能否确保电力主网的频率f>f0，
步骤410、确定风电基地的最大允许出力为P风max。
其中，若风电基地中大规模的风电机组进入低电压穿越状态造成电力主网的频率低于频率下限时，才去的控制措施为：在电力主网的频率f跌落至f1时，启动第1至第i回直流外送线路的直流速降功率功能。
其中，确定的风电基地的最大允许出力P风max，可以用于确定待扩建或者待改造的风电基地的装机容量等于P风max，从而避免了建造的风电基地的装机容量过大，而造成发生故障时破坏电力系统的稳定性，或者，因建造的风电基地的装机容量过小，造成风能的利用率低、降低了电力系统的环保性能和经济性能等。
本发明实施例中，采用仿真系统模型，逐步增加直流外送线路的直流速降功率，并在直流外送线路的直流速降功率不足以将所述电力主网的功率保持在高于所述频率下限的情况下，逐步减小风电基地的最大允许出力，以确保所述电力主网的功率高于所述频率下限，并在确保电力系统稳定的前提下，得出风电基地的最大允许出力，使风电基地输出该最大允许出力，可以在确保电力系统稳定运行的同时提升所述电力系统的环保性能和经济性能。
请参阅图5，是本发明实施例还提供的一种风电机组低电压穿越的控制装置的结构图，该风电机组低电压穿越的控制装置应用于电力系统，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接。如图5所示，所述装置500包括：
获取模块501，用于获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；
确定模块502，用于根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；以及，
增加模块503，用于在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
可选的，如图6所示，所述装置500还包括：
减小模块504，用于若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
可选的，所述直流外送线路为m条，其中，m是正整数，如图7所示，所述增加模块503包括：
启动单元5031，用于在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，优先启动排列于前n位的n条直流外送线路的功率速降功能，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限，其中，n是小于或等于m的正整数，所述m条直流外送线路按预设顺序排列；
减小单元5032，用于若在n＝m的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
可选的，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力，且发生所述校核故障的情况下，在所述目标风电机组处于低电压穿越功率恢复期间内，所述电力主网的频率的最小值。
可选的，如图8所示，所述确定模块502包括：
输入单元5021，用于将所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息输入仿真系统模型；
仿真单元5022，用于基于所述仿真系统模型进行校核故障仿真分析；
确定单元5023，用于将发生所述校核故障时所述仿真系统模型的输出确定为所述电力主网的目标频率。
可选的，如图9所示，所述减小模块504包括：
迭代单元5041，用于若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则采用迭代算法，将所述仿真系统模型中风电基地的最大允许出力每次减小单位容量，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限，则结束迭代。
可选的，所述风电基地的最大允许出力为迭代结束时所述仿真系统模型中风电基地的最大允许出力。
可选的，如图10所示，所述仿真单元5022包括：
仿真子单元50221，用于采用所述仿真系统模型，对所述风电基地中的各输电线路分别进行短路故障仿真分析，得出所述各输电线路分别发生短路故障时所述目标风电机组的容量，其中，所述各输电线路包括所述风电基地与所述电力主网连接的输电线路和连接于所述风电基地中的风电场之间的输电线路；
确定子单元50222，用于将造成所述目标风电机组的容量最大的输电线路的短路故障确定为所述校核故障。
本发明实施例，能够实现如上任意一种方法实施例中，所述风电机组低电压穿越的控制方法中的各个过程，并取得相同的有益效果，为避免重复，在此不做赘述。
请参阅图11，是本发明实施例还提供的一种电子设备的结构图，所述电子设备1100包括存储器1101、处理器1102、收发机1103及存储在所述存储器1101上并可在所述处理器1102上运行的计算机程序，所述收发机1103用于获取所述电力系统的运行方式、频率下限、风电基地的初始参数以及直流受端电网的可调信息等数据，所述处理器1102根据所述收发机1103获取的数据，执行所述计算机程序时实现如上任意一种方法实施例中，所述风电机组低电压穿越的控制方法中的各个过程，并取得相同的有益效果，为避免重复，在此不做赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一种方法实施例中，所述风电机组低电压穿越的控制方法中的各个过程，并能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，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过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (11)

1.一种风电机组低电压穿越的控制方法，应用于电力系统，其特征在于，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接，所述方法包括：
获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；
根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；
在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限之后，所述方法还包括：
若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流外送线路为m条，其中，m是正整数，所述在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，启动直流外送线路的功率速降功能，增加所述直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限的步骤，包括：
在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，优先启动排列于前n位的n条直流外送线路的功率速降功能，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限，其中，n是小于或等于m的正整数，所述m条直流外送线路按预设顺序排列；
若在n＝m的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力，且发生所述校核故障的情况下，在所述目标风电机组处于低电压穿越功率恢复期间内，所述电力主网的频率的最小值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率的步骤，包括：
将所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息输入仿真系统模型；
基于所述仿真系统模型进行校核故障仿真分析；
将发生所述校核故障时所述仿真系统模型的输出确定为所述电力主网的目标频率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则减小所述风电基地的最大允许出力，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限的步骤，包括：
若在所述至少一条直流外送线路中的全部直流外送线路均达到其对应的最大直流速降功率的情况下，所述目标频率低于所述频率下限，则采用迭代算法，将所述仿真系统模型中风电基地的最大允许出力每次减小单位容量，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限，则结束迭代。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述风电基地的最大允许出力为迭代结束时所述仿真系统模型中风电基地的最大允许出力。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述仿真系统模型进行校核故障仿真分析的步骤，包括：
采用所述仿真系统模型，对所述风电基地中的各输电线路分别进行短路故障仿真分析，得出所述各输电线路分别发生短路故障时所述目标风电机组的容量，其中，所述各输电线路包括所述风电基地与所述电力主网连接的输电线路和连接于所述风电基地中的风电场之间的输电线路；
将造成所述目标风电机组的容量最大的输电线路的短路故障确定为所述校核故障。
9.一种风电机组低电压穿越的控制装置，应用于电力系统，其特征在于，所述电力系统包括电力主网和分别与所述电力主网连接的风电基地和直流受端电网，所述电力主网通过至少一条直流外送线路与所述直流受端电网连接，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述电力系统的运行方式、所述电力主网的频率下限、所述风电基地的初始参数以及所述直流受端电网的可调信息，其中，所述初始参数包括所述风电基地的最大允许出力，所述直流受端电网的可调信息包括每一条直流外送线路的最大允许直流速降功率；
确定模块，用于根据所述初始参数、所述运行方式和所述可调信息，确定所述电力主网的目标频率，其中，所述目标频率为在所述风电基地的输出功率等于所述最大允许出力的情况下，所述风电基地发生校核故障时所述电力主网的频率，所述校核故障为致使目标风电机组的容量最大的故障，所述目标风电机组为所述风电基地中进入低电压穿越状态的风电机组；以及，
增加模块，用于在所述目标频率低于所述频率下限的情况下，增加所述至少一条直流外送线路中至少部分直流外送线路的直流速降功率，直至所述目标频率高于或者等于所述频率下限。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的风电机组低电压穿越的控制方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的风电机组低电压穿越的控制方法的步骤。
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