CN112104009B - 一种新能源集中式的频率校正防误方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源集中式的频率校正防误方法和系统，获取执行站预先设置的定值信息以及新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息；定值包括高频定值和低频定值；若任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值；根据获取的信息和电网总负荷，制定电网频率校正控制措施；部分调节参数设置防误初始值；将电网频率校正控制措施下发至执行站，由执行站控制新能源逆变器调整功率；若执行站将获取的信息上送至控制总站设定时间后，仍未收到控制总站下发的控制措施命令，则不再接收控制总站命令，直至电网实时频率稳定后再接收控制总站命令，并且设置新能源调低和调高功率为设定值。本发明增强了系统的可靠性和鲁棒性。

Description

一种新能源集中式的频率校正防误方法和系统

技术领域

本发明涉及电力系统自动化控制技术领域，具体涉及一种新能源集中式的频率校正防误方法和系统。

背景技术

利用新能源逆变器的快速响应可以实现新能源机组功率的连续、快速控制，减少或避免切除新能源机组等刚性措施的应用，提高新能源场站控制的灵活性，降低大规模切除新能源引发电网连锁故障的风险。目前基于频率响应控制的措施主要包括电网一次调频和低频减载、高频切机等，这些措施依靠机组或控制装置就地的频率信息进行控制，无法考虑电网其他运行状态信息，如薄弱断面功率、关键节点电压等，极端情况下容易引发电网连锁失稳风险。

新能源集中式的频率校正可实现广域范围内的频率校正控制，考虑电网故障后的频率分布特性，不同位置频率响应特性不一致，各执行站计算频率的时间、各控制子站的通信时延等方面存在差异性，或各个模块发生异常后，可能激发电网频率振荡，因此需要严格设定新能源集中式的频率校正的防误方法，提高新能源集中式的频率校正控制系统的动作鲁棒性。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提出了一种新能源集中式的频率校正防误方法和系统，解决了传统频率校正控制无法兼顾电网全局信息，极端情况下容易引发电网连锁失稳风险的问题以及频率校正中出现异常导致频率校正不准确的问题。

本发明的技术方案为：一种新能源集中式的频率校正防误方法，包括步骤：

获取执行站预先设置的定值信息以及新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息；定值包括高频定值和低频定值；若定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值；

根据获取的信息和电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施；若高频定值时间的最大值比高频定值时间的最小值大于设定的时间、低频定值时间的最大值比低频定值时间的最小值大于设定的时间或者电网总负荷信息获取不成功，则为部分调节参数设置防误初始值；

将电网频率校正控制措施下发至执行站，由执行站控制新能源逆变器调整功率；若执行站将获取的信息上送至控制总站设定时间后，仍未收到控制总站下发的控制措施命令，则不再接收控制总站命令，直至电网实时频率稳定后再接收控制总站命令，并且设置新能源调低和调高功率为设定值。

进一步的，高频定值设置为两个：第一高频定值FH1和第二高频定值FH2，其中FH2>FH1＞50Hz；低频定值设置为两个：第一低频定值FL1和第二低频定值FL2，其中FL2<FL1＜50Hz；

电网运行信息包括电网实时频率；

新能源并网信息包括新能源实时并网有功功率、新能源可调高功率和新能源可调低功率。

进一步的，执行站i中一直执行以下逻辑：

如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内且持续满足60s，则将tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢复为初始值0；如果电网实时频率fi＝FH1，则对应时间为第一高频定值时间tiH1；如果电网实时频率fi＝FH2，则对应时间为第二高频定值时间tiH2；如果电网实时频率fi＝FL1，则对应时间为第一低频定值时间tiL1；如果电网实时频率fi＝FL2，则对应时间为第二低频定值时间tiL2；如果电网实时频率fi＝50.1Hz，则对应时间为高频故障频率时间tiH；如果电网频率fi＝49.9Hz，则对应时间为低频故障频率时间tiL；

如果电网实时频率fi在(40Hz,49.9Hz]∪[50.1Hz,60Hz)范围，实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率将不再从逆变器重新获取，用之前保存的数据；如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内持续满足设定时间，实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率将定期重新从逆变器获取；

如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内连续满足设定时间，则执行站i控制新能源逆变器调节的次数清零，执行站i第一次调高控制量Pi1+、执行站i第一次调低控制量Pi1-、执行站i第二次调高控制量Pi2+和执行站i第二次调低控制量Pi2-清零。

进一步的，制定电网频率校正控制措施，方法包括：

1)如果系统的功率缺额ΔP_C＝0，新能源i调节功率为0；

2)在第一状态和第二状态时，如果ΔP_C≥(Pab-)-(P-)，则新能源i调低功率(Pi-)-(Pi1-)-(Pi2-)；

3)在第一状态和第二状态时，如果ΔP_C＜(Pab-)-(P-)，则新能源i调低功率

4)在第三状态和第四状态时，如果ΔP_C≥(Pab+)-(P+)，则新能源i调高功率(Pi+)-(Pi1+)-(Pi2+)；

5)在第三状态和第四状态时，如果ΔP_C＜(Pab+)-(P+)，则新能源i调高功率

系统的功率缺额ΔP_C，计算方法为：

其中，当前电网转动惯量M，计算方法为：

TM为电网典型方式时的电网转动惯量；TP_L为电网典型方式时的电网负荷；TP_N为电网典型方式时的电网新能源并网功率；P_L为电网总负荷；P为新能源并网总功率；Δt为时间差，Δf为电网频率差，k_PL为电网频率特性系数；

时间差Δt、频率差Δf的计算方式为：

1)如果tiH1、tiH2、tiL1、tiL2均为0，则系统的功率缺额ΔP_C＝0；

2)如果tiH1＞0，tiH2、tiL1、tiL2均为0，此状态定义为第一状态，则时间差Δt＝tiH1-tiH，频率差Δf＝FH1-50-0.1；

3)如果tiH1＞0，tiH2>0，tiL1、tiL2均为0，此状态定义为第二状态，则时间差Δt＝tiH2-tiH，频率差Δf＝FH2-50-0.1；

4)如果tiL1＞0，tiL2、tiH1、tiH2均为0，此状态定义为第三状态，则时间差Δt＝tiL1-tiL，频率差Δf＝50-0.1-FL1；

5)如果tiL1＞0，tiL2>0，tiH1、tiH2均为0，此状态定义为第四状态，则时间差Δt＝tiL2-tiL，频率差Δf＝50-0.1-FL2；

6)其余情况下，系统的功率缺额ΔP_C＝0；

tiH1、tiH2分别为第一高频定值时间和第二高频定值时间；tiL1、tiL2分别为第一低频定值时间和第二低频定值时间；

tiH和tiL分别为：高频故障频率时间和低频故障频率时间；Pab+为新能源总可调高功率；Pab-为新能源总可调低功率；

P+为控制总站总调高量，P-为控制总站总调低量；Pi+为第i个新能源可调高功率，Pi-为第i个新能源可调低功率；执行站i第一次调高控制量为Pi1+，执行站i第一次调低控制量为Pi1-，执行站i第二次调高控制量为Pi2+，执行站i第二次调低控制量为Pi2-。

进一步的，由执行站控制新能源逆变器调整功率，方法包括：

根据电网频率校正控制措施，第一次调整新能源逆变器功率，执行子站重新获取电网实时频率，如果电网实时频率在(49.9Hz,50.1Hz)范围内且持续满足60s，则将tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢复初始值；否则，控制总站根据重新上送的信息和获取的电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施，第二次调整新能源逆变器功率。

进一步的，若定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值，包括：

设置高频定值：FH1＝FH2＝60Hz，设置低频定值：FL1＝FL2＝40Hz；设置新能源实时并网有功功率为Pi＝0，设置新能源可调高功率为(Pi+)＝0，设置新能源可调低功率为(Pi-)＝0；设置电网实时频率为fi＝50Hz；设置执行站i第一次调高控制量为(Pi1+)＝0，设置执行站i第一次调低控制量为(Pi1-)＝0，设置执行站i第二次调高控制量为(Pi2+)＝0，设置执行站i第二次调低控制量为(Pi2-)＝0。

进一步的，若高频定值时间的最大值比高频定值时间的最小值大于设定的时间、低频定值时间的最大值比低频定值时间的最小值大于设定的时间或者电网总负荷信息获取不成功，则为部分调节参数设置防误初始值，包括：

第一高频定值时间tiH1的最大值为tiH1_max，第一高频定值时间tiH1的最小值为tiH1_min，如果tiH1_max-tiH1_min≥100ms为第二异常情况；

第二高频定值时间tiH2的最大值为tiH2_max，第二高频定值时间tiH2的最小值为tiH2_min，如果tiH2_max-tiH2_min≥100ms为第三异常情况；

第一低频定值时间tiL1的最大值为tiL1_max，第一低频定值时间tiH1的最小值为tiL1_min，如果tiL1_max-tiL1_min≥100ms为第四异常情况；

第二低频定值时间tiL2的最大值为tiL2_max，第二低频定值时间tiH1的最小值为tiL2_min，如果tiL2_max-tiL2_min≥100ms为第五异常情况；

第二到第五异常情况的防误处理方式为，设置新能源并网总功率P＝65536，新能源总可调高功率为(Pab+)＝0，新能源总可调低功率为(Pab-)＝0，高频故障频率时间tiH＝65536，低频故障频率时间tiL＝65536，控制总站总调高量P+＝0，控制总站总调低量P-＝0；

获取电网总负荷P_L不成功，为第六异常情况，第六异常情况的防误处理方式为：设置P_L＝PL_min，PL_min为预先设定最小负荷定值。

进一步的，设置新能源调低和调高功率为设定值，方法包括：

如果电网实时频率fi＞50Hz，则新能源i调低功率k_i×(f_i-50)，如果fi＜50Hz，则新能源i调高功率k_i×(50-f_i)，k_i为执行站i的下垂控制系数。

一种新能源集中式的频率校正防误系统，包括：总站层、子站层、执行站层和执行层；

总站层仅有一个控制总站，用于接受各控制子站信息，并下发控制措施至控制子站；

子站层包括多个控制子站，控制子站用于接收控制总站下发的控制措施命令并下发控制措施至执行站，一个新能源场站配置一个控制子站；

执行站层包括多个执行站，执行站用于接收控制子站控制命令，一个新能源逆变器配置一个执行站；

执行层包括多个新能源场站的新能源逆变器。

进一步的，控制总站经由控制子站获取执行站预先设置的定值信息以及新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息；定值包括高频定值和低频定值；若定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值；

控制总站根据获取的信息和电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施；若高频定值时间的最大值比高频定值时间的最小值大于设定的时间、低频定值时间的最大值比低频定值时间的最小值大于设定的时间或者电网总负荷信息获取不成功，则为部分调节参数设置防误初始值；

将电网频率校正控制措施下发至执行站，由执行站控制新能源逆变器调整功率；若执行站将获取的信息上送至控制总站设定时间后，仍未收到控制总站下发的控制措施命令，则不再接收控制总站命令，直至电网实时频率稳定后再接收控制总站命令，并且设置新能源调低和调高功率为设定值。

与现有技术相比，本方面的有益效果是：本发明提供了一种新能源集中式的频率校正控制系统，在频率校正控制方法中，提出了各个模块的防误处理方法，保证了控制系统在出现多个异常信息后，仍能够满足电网频率校正控制功能，而不产生负面效应，降低了新能源集中式的频率校正控制系统的异常概率，提高了控制系统的可靠性，增加了工程应用的价值。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的一种频率校正系统的架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明明确了控制系统各结构出现异常的处理方法，可提高能源集中式的频率校正控制系统的可靠性，满足控制系统分层异步运行的要求。

实施例1：

一种新能源集中式的频率校正防误方法，包括以下步骤：

步骤一：控制总站经由控制子站获取执行站预先设置的定值信息，以及新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息；所述新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息由新能源逆变器定期发送给执行站；一般选取每833μs发送一次；

执行站需要预先设定定值，定值包括高频定值和低频定值，所有执行站设置的定值完全相同。高频定值设置为两个：第一高频定值FH1和第二高频定值FH2，其中FH2>FH1＞50Hz。低频定值设置为两个：第一低频定值FL1和第二低频定值FL2，其中FL2<FL1＜50Hz。

新能源并网信息包括新能源实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率。新能源并网信息由新能源逆变器提供，设新能源逆变器i(共有新能源逆变器I个，i＝1，2...I)的新能源实时并网有功功率为Pi，新能源可调高功率Pi+，新能源可调低功率Pi-。

执行站i中一直执行以下逻辑：如果电网实时频率fi在(40Hz,49.9Hz]∪[50.1Hz,60Hz)范围，实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率将不再从逆变器重新获取，用之前保存的数据。如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内持续满足60s，实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率将定期重新从逆变器获取。

电网运行信息包括电网实时频率fi，如果电网实时频率fi＝FH1，则记录对应时间为第一高频定值时间tiH1。如果电网实时频率fi＝FH2，则记录对应时间为第二高频定值时间tiH2。如果电网实时频率fi＝FL1，则记录对应时间为第一低频定值时间tiL1。如果电网实时频率fi＝FL2，则记录对应时间为第二低频定值时间tiL2。

如果电网实时频率fi＝50.1Hz，则记录的对应时间为高频故障频率时间tiH。如果电网频率fi＝49.9Hz，则记录对应时间为低频故障频率时间tiL。

tiH、tiL、tiH1、tiH2、tiL1、tiL2的初始值为0。

执行站i中一直执行以下逻辑：如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内且持续满足60s，则将tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢复初始值。

执行站i实际响应控制量信息有四个，执行站i第一次调高控制量Pi1+，执行站i第一次调低控制量Pi1-，执行站i第二次调高控制量Pi2+，执行站i第二次调低控制量Pi2-。

如果执行站i从未控制新能源逆变器功率调节，则Pi1+、Pi1-、Pi2+、Pi2-均为0，执行站i如果控制新能源逆变器调节一次，则Pi1+或Pi1-为逆变器实际响应控制量，Pi2+、Pi2-为零。如果执行站i控制新能源逆变器调节两次，则Pi1+或Pi1-为第一次逆变器实际响应控制量，Pi2+或Pi2-为第二次逆变器实际响应控制量。

执行站i中一直执行以下逻辑：如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内连续满足60s，则执行站i控制新能源逆变器调节的次数清零，Pi1+、Pi1-、Pi2+、Pi2-清零。

执行站实时获取定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息若获取不成功，为第一异常情况，防误处理方式为：

设置高频定值：FH1＝FH2＝60Hz，设置低频定值：FL1＝FL2＝40Hz；设置新能源实时并网有功功率为Pi＝0，设置新能源可调高功率为(Pi+)＝0，设置新能源可调低功率为(Pi-)＝0；设置电网实时频率为fi＝50Hz；设置执行站i第一次调高控制量为(Pi1+)＝0，设置执行站i第一次调低控制量为(Pi1-)＝0，设置执行站i第二次调高控制量为(Pi2+)＝0，设置执行站i第二次调低控制量为(Pi2-)＝0。

第一异常情况将相关数据设置为指定值后，可消除由于异常情况导致的系统误动或拒动，同时将系统数据恢复至初始方式，可重新进行系统步骤。

步骤二：控制总站根据上送的信息和获取的电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施；

部分执行站获取的信息未送达控制总站，不影响控制总站处理逻辑。

设定第一高频定值时间tiH1的最大值为tiH1_max，第一高频定值时间tiH1的最小值为tiH1_min，如果tiH1_max-tiH1_min≥100ms为第二异常情况。

第二高频定值时间tiH2的最大值为tiH2_max，第二高频定值时间tiH2的最小值为tiH2_min，如果tiH2_max-tiH2_min≥100ms为第三异常情况。

第一低频定值时间tiL1的最大值为tiL1_max，第一低频定值时间tiH1的最小值为tiL1_min，如果tiL1_max-tiL1_min≥100ms为第四异常情况。

第二低频定值时间tiL2的最大值为tiL2_max，第二低频定值时间tiH1的最小值为tiL2_min，如果tiL2_max-tiL2_min≥100ms为第五异常情况。

第二到第五异常情况的防误处理方式为，控制总站设置新能源并网总功率P＝65536，新能源总可调高功率为(Pab+)＝0，新能源总可调低功率为(Pab-)＝0。控制总站计算高频故障频率时间tiH＝65536，低频故障频率时间tiL＝65536。控制总站总调高量P+＝0，控制总站总调低量P-＝0。

将故障时间设置为一个较大值，此较大值远大于实际可以产生的时间，一种新能源集中式的频率校正控制系统通过此时间计算的数据不会产生任何负效应。

控制总站通过调度D5000系统获取电网总负荷P_L不成功后，为第六异常情况。

第六异常情况的处理方式为，控制总站需要预先设定最小负荷定值PL_min，P_L＝PL_min，PL_min为预先设定最小负荷定值；

若无上述异常情况，则：控制总站计算：

第一高频定值时间

第二高频定值时间

第一低频定值时间

第二低频定值时间

和

故障频率时间包括：

高频故障频率时间

和低频故障频率时间

新能源并网总功率

新能源总可调高功率

和，新能源总可调低功率

总第一次调高控制量

总第一次调低控制量

总第二次调高控制量

和：

总第二次调低控制量

控制总站总调高量P+＝(P1+)+(P2+)，

控制总站总调低量P-＝(P1-)+(P2-)。

控制总站通过调度D5000系统获取电网总负荷为P_L。

控制总站预先输入电网频率特性系数表K_G，根据电网频率特性系数表K_G，查询当前负荷水平的电网频率特性系数k_PL。

电网频率特性系数表K_G中包括不同负荷水平对应的电网频率特性系数k_PL。根据电网离线数据计算整理的，电网频率特性系数k_PL的计算方法为：

其中：f₀为电网正常频率，f₀＝50Hz；P'_D为离线数据电网总有功负荷，ΔP'为离线数据电网总有功负荷增量，Δf'为离线电网频率偏差值；

根据电网典型方式(分析电网特性最常用的方式)时的电网负荷TP_L，电网新能源并网功率TP_N，电网转动惯量TM，控制总站计算当前电网转动惯量M，计算方法为：

计算系统的功率缺额ΔP_C，计算方法为：

其中，Δt为时间差，Δf为电网频率差。

时间差Δt、频率差Δf的计算方式为：

7)如果tiH1、tiH2、tiL1、tiL2均为0，则时间差Δt不计算，频率差Δf不计算，系统的功率缺额ΔP_C＝0。

8)如果tiH1＞0，tiH2、tiL1、tiL2均为0，此状态定义为第一状态，则时间差Δt＝tiH1-tiH，频率差Δf＝FH1-50-0.1。

9)如果tiH1＞0，tiH2>0，tiL1、tiL2均为0，此状态定义为第二状态，则时间差Δt＝tiH2-tiH，频率差Δf＝FH2-50-0.1。

10)如果tiL1＞0，tiL2、tiH1、tiH2均为0，此状态定义为第三状态，则时间差Δt＝tiL1-tiL，频率差Δf＝50-0.1-FL1。

11)如果tiL1＞0，tiL2>0，tiH1、tiH2均为0，此状态定义为第四状态，则时间差Δt＝tiL2-tiL，频率差Δf＝50-0.1-FL2。

12)其余情况下，时间差Δt不计算，频率差Δf不计算，系统的功率缺额ΔP_C＝0。

制定电网频率校正控制措施，方法为：

1)如果ΔP_C＝0，新能源i调节功率为0。

2)在第一状态和第二状态时，如果ΔP_C≥(Pab-)-(P-)，则新能源i调低功率(Pi-)-(Pi1-)-(Pi2-)。

3)在第一状态和第二状态时，如果ΔP_C＜(Pab-)-(P-)，则新能源i调低功率

4)在第三状态和第四状态时，如果ΔP_C≥(Pab+)-(P+)，则新能源i调高功率(Pi+)-(Pi1+)-(Pi2+)。

5)在第三状态和第四状态时，如果ΔP_C＜(Pab+)-(P+)，则新能源i调高功率

步骤三，将电网频率校正控制措施经控制子站下发至执行站，由执行站控制新能源逆变器调整功率：

新能源i的控制策略，控制总站下发至控制子站，由控制子站下发至执行站，执行站将控制命令下发至新能源逆变器执行。新能源逆变器将控制命令执行后，计算逆变器实际响应控制量。

控制新能源逆变器调整功率，过程为：

根据电网频率校正控制措施，第一次调整新能源逆变器功率，执行子站重新获取电网实时频率，如果电网实时频率在(49.9Hz,50.1Hz)范围内且持续满足60s，则将tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢复初始值；否则，控制总站根据重新上送的信息和获取的电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施，第二次调整新能源逆变器功率，结束本方法。

如果新能源逆变器调高功率，如果执行站i第一次调高控制量(Pi1+)＝0，将逆变器实际响应控制量填入Pi1+；如果执行站i第一次调高控制量(Pi1+)>0，且执行站i第二次调高控制量(Pi2+)＝0，将逆变器实际响应控制量填入Pi2+。其它情况不响应。

如果新能源逆变器调低功率，如果执行站i第一次调低控制量(Pi1-)＝0，将逆变器实际响应控制量填入Pi1-；如果执行站i第一次调低控制量(Pi1-)>0，且执行站i第二次调低控制量(Pi2-)＝0，将逆变器实际响应控制量填入Pi2-。

如果执行站i将获取的信息经控制子站上送至控制总站500ms后，仍未收到控制总站控制措施命令，则为第七异常情况。

新能源集中式的频率校正控制系统如果将获取的信息经控制子站上送至控制总站500ms后，仍未收到控制总站控制措施命令表示通信系统出现异常，即使后续接受不完整的数据，仍不出现误动。

第七异常情况发生后，执行站i不再接收控制总站命令，直至电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内连续满足60s后，再接收控制总站命令。

第七异常情况的处理方式为，如果fi＞50Hz，则新能源i调低功率k_i×(f_i-50)。如果fi＜50Hz，则新能源i调高功率k_i×(50-f_i)。k_i为执行站i的下垂控制系数，需要预先设定。

实施例2：

如图1所示，一种新能源集中式的频率校正控制系统，包括总站层，子站层，执行站层和执行层。

总站层仅有一个控制总站，用于接受各控制子站信息，并下发控制措施至控制子站。

子站层包括多个控制子站，控制子站用于接收控制总站下发的控制措施命令并下发控制措施至执行站，一个新能源场站配置一个控制子站。

执行站层包括多个执行站，执行站用于接收控制子站控制命令，一个新能源逆变器配置一个执行站。

执行层包括多个新能源场站的新能源逆变器，为被控制设备。新能源逆变器可以为光伏逆变器、风电逆变器等。

总站层、子站层和执行站层的通信方式采用电网紧急控制系统传统的通信方式。执行站和新能源逆变器的通信方式包括但不限于RS485、串口、IEC61850、常规电缆等。

控制系统中执行上述防误方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，包括步骤：

获取执行站预先设置的定值信息以及新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息；定值包括高频定值和低频定值；若定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值；

根据获取的信息和电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施；若高频定值时间的最大值比高频定值时间的最小值大于设定的时间、低频定值时间的最大值比低频定值时间的最小值大于设定的时间或者电网总负荷信息获取不成功，则为部分调节参数设置防误初始值；

将电网频率校正控制措施下发至执行站，由执行站控制新能源逆变器调整功率；若执行站将获取的信息上送至控制总站设定时间后，仍未收到控制总站下发的控制措施命令，则不再接收控制总站命令，直至电网实时频率稳定后再接收控制总站命令，并且设置新能源调低和调高功率为设定值。

2.根据权利要求1所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，高频定值设置为两个：第一高频定值FH1和第二高频定值FH2，其中FH2>FH1＞50Hz；低频定值设置为两个：第一低频定值FL1和第二低频定值FL2，其中FL2<FL1＜50Hz；

电网运行信息包括电网实时频率；

新能源并网信息包括新能源实时并网有功功率、新能源可调高功率和新能源可调低功率。

3.根据权利要求2所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，执行站i中一直执行以下逻辑：

如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内且持续满足60s，则将tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢复为初始值0；如果电网实时频率fi＝FH1，则对应时间为第一高频定值时间tiH1；如果电网实时频率fi＝FH2，则对应时间为第二高频定值时间tiH2；如果电网实时频率fi＝FL1，则对应时间为第一低频定值时间tiL1；如果电网实时频率fi＝FL2，则对应时间为第二低频定值时间tiL2；如果电网实时频率fi＝50.1Hz，则对应时间为高频故障频率时间tiH；如果电网频率fi＝49.9Hz，则对应时间为低频故障频率时间tiL；

如果电网实时频率fi在(40Hz,49.9Hz]∪[50.1Hz,60Hz)范围，实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率将不再从逆变器重新获取，用之前保存的数据；如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内持续满足设定时间，实时并网有功功率、新能源可调高功率、新能源可调低功率将定期重新从逆变器获取；

如果电网实时频率fi在(49.9Hz,50.1Hz)范围内连续满足设定时间，则执行站i控制新能源逆变器调节的次数清零，执行站i第一次调高控制量Pi1+、执行站i第一次调低控制量Pi1-、执行站i第二次调高控制量Pi2+和执行站i第二次调低控制量Pi2-清零。

4.根据权利要求2所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，制定电网频率校正控制措施，方法包括：

1)如果系统的功率缺额ΔP_C＝0，新能源i调节功率为0；

2)在第一状态和第二状态时，如果ΔP_C≥(Pab-)-(P-)，则新能源i调低功率(Pi-)-(Pi1-)-(Pi2-)；

3)在第一状态和第二状态时，如果ΔP_C＜(Pab-)-(P-)，则新能源i调低功率

4)在第三状态和第四状态时，如果ΔP_C≥(Pab+)-(P+)，则新能源i调高功率(Pi+)-(Pi1+)-(Pi2+)；

5)在第三状态和第四状态时，如果ΔP_C＜(Pab+)-(P+)，则新能源i调高功率

系统的功率缺额ΔP_C，计算方法为：

其中，当前电网转动惯量M，计算方法为：

TM为电网典型方式时的电网转动惯量；TP_L为电网典型方式时的电网负荷；TP_N为电网典型方式时的电网新能源并网功率；P_L为电网总负荷；P为新能源并网总功率；Δt为时间差，Δf为电网频率差，k_PL为电网频率特性系数；

时间差Δt、频率差Δf的计算方式为：

1)如果tiH1、tiH2、tiL1、tiL2均为0，则系统的功率缺额ΔP_C＝0；

2)如果tiH1＞0，tiH2、tiL1、tiL2均为0，此状态定义为第一状态，则时间差Δt＝tiH1-tiH，频率差Δf＝FH1-50-0.1；

3)如果tiH1＞0，tiH2>0，tiL1、tiL2均为0，此状态定义为第二状态，则时间差Δt＝tiH2-tiH，频率差Δf＝FH2-50-0.1；

4)如果tiL1＞0，tiL2、tiH1、tiH2均为0，此状态定义为第三状态，则时间差Δt＝tiL1-tiL，频率差Δf＝50-0.1-FL1；

5)如果tiL1＞0，tiL2>0，tiH1、tiH2均为0，此状态定义为第四状态，则时间差Δt＝tiL2-tiL，频率差Δf＝50-0.1-FL2；

6)其余情况下，系统的功率缺额ΔP_C＝0；

tiH1、tiH2分别为第一高频定值时间和第二高频定值时间；tiL1、tiL2分别为第一低频定值时间和第二低频定值时间；

tiH和tiL分别为：高频故障频率时间和低频故障频率时间；Pab+为新能源总可调高功率；Pab-为新能源总可调低功率；

P+为控制总站总调高量，P-为控制总站总调低量；Pi+为第i个新能源可调高功率，Pi-为第i个新能源可调低功率；执行站i第一次调高控制量为Pi1+，执行站i第一次调低控制量为Pi1-，执行站i第二次调高控制量为Pi2+，执行站i第二次调低控制量为Pi2-。

5.根据权利要求4所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，由执行站控制新能源逆变器调整功率，方法包括：

根据电网频率校正控制措施，第一次调整新能源逆变器功率，执行子站重新获取电网实时频率，如果电网实时频率在(49.9Hz,50.1Hz)范围内且持续满足60s，则将tiH1、tiH2、tiL1、tiL2、tiH、tiL恢复初始值；否则，控制总站根据重新上送的信息和获取的电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施，第二次调整新能源逆变器功率。

6.根据权利要求2所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，若定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值，包括：

设置高频定值：FH1＝FH2＝60Hz，设置低频定值：FL1＝FL2＝40Hz；设置新能源实时并网有功功率为Pi＝0，设置新能源可调高功率为(Pi+)＝0，设置新能源可调低功率为(Pi-)＝0；设置电网实时频率为fi＝50Hz；设置执行站i第一次调高控制量为(Pi1+)＝0，设置执行站i第一次调低控制量为(Pi1-)＝0，设置执行站i第二次调高控制量为(Pi2+)＝0，设置执行站i第二次调低控制量为(Pi2-)＝0。

7.根据权利要求2所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，若高频定值时间的最大值比高频定值时间的最小值大于设定的时间、低频定值时间的最大值比低频定值时间的最小值大于设定的时间或者电网总负荷信息获取不成功，则为部分调节参数设置防误初始值，包括：

第一高频定值时间tiH1的最大值为tiH1_max，第一高频定值时间tiH1的最小值为tiH1_min，如果tiH1_max-tiH1_min≥100ms为第二异常情况；

第二高频定值时间tiH2的最大值为tiH2_max，第二高频定值时间tiH2的最小值为tiH2_min，如果tiH2_max-tiH2_min≥100ms为第三异常情况；

第一低频定值时间tiL1的最大值为tiL1_max，第一低频定值时间tiH1的最小值为tiL1_min，如果tiL1_max-tiL1_min≥100ms为第四异常情况；

第二低频定值时间tiL2的最大值为tiL2_max，第二低频定值时间tiH1的最小值为tiL2_min，如果tiL2_max-tiL2_min≥100ms为第五异常情况；

第二到第五异常情况的防误处理方式为，设置新能源并网总功率P＝65536，新能源总可调高功率为(Pab+)＝0，新能源总可调低功率为(Pab-)＝0，高频故障频率时间tiH＝65536，低频故障频率时间tiL＝65536，控制总站总调高量P+＝0，控制总站总调低量P-＝0；

获取电网总负荷P_L不成功，为第六异常情况，第六异常情况的防误处理方式为：设置P_L＝PL_min，PL_min为预先设定最小负荷定值。

8.根据权利要求2所述的一种新能源集中式的频率校正防误方法，其特征在于，设置新能源调低和调高功率为设定值，方法包括：

如果电网实时频率fi＞50Hz，则新能源i调低功率k_i×(f_i-50)，如果fi＜50Hz，则新能源i调高功率k_i×(50-f_i)，k_i为执行站i的下垂控制系数。

9.一种新能源集中式的频率校正防误系统，其特征在于，包括总站层、子站层、执行站层和执行层；

总站层仅有一个控制总站，用于接受各控制子站信息，并下发控制措施至控制子站；

子站层包括多个控制子站，控制子站用于接收控制总站下发的控制措施命令并下发控制措施至执行站，一个新能源场站配置一个控制子站；

执行站层包括多个执行站，执行站用于接收控制子站控制命令，一个新能源逆变器配置一个执行站；

执行层包括多个新能源场站的新能源逆变器；

控制总站经由控制子站获取执行站预先设置的定值信息以及新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息；定值包括高频定值和低频定值；若定值信息、新能源并网信息、电网运行信息、实际响应控制量信息中的任意信息获取不成功，则为其设置防误初始值；

控制总站根据获取的信息和电网总负荷信息，制定电网频率校正控制措施；若高频定值时间的最大值比高频定值时间的最小值大于设定的时间、低频定值时间的最大值比低频定值时间的最小值大于设定的时间或者电网总负荷信息获取不成功，则为部分调节参数设置防误初始值；

将电网频率校正控制措施下发至执行站，由执行站控制新能源逆变器调整功率；若执行站将获取的信息上送至控制总站设定时间后，仍未收到控制总站下发的控制措施命令，则不再接收控制总站命令，直至电网实时频率稳定后再接收控制总站命令，并且设置新能源调低和调高功率为设定值。

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