CN112242706A - 一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，包括以下步骤：S1：分析惯量响应支撑功率变化和最大频率偏差；S2：惯量响应初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机的惯性响应，并绘制惯量响应的第一频率波动图；S3：惯量响应随着风机转子转速衰减时，通过参数导入的负虚拟惯性控制惯量响应，绘制第二频率波动图；S4：将步骤二和步骤三中各自的频率值分别导入到调频器中；S5：在调频器中，通过改变正虚拟惯性控制和负虚拟惯性控制的频率输入值，进而控制输出频率与最大频率偏差的偏差值趋近于零，本新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法可以加快频率的恢复，实现新能源的一次调频，提高了电网频率的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体为一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法。
背景技术
电网中电源绝大部分是汽轮发电机组(火电、燃气、核电厂等)和水轮发电机组等具有大惯量的同步发电机组，在故障发生后，由于常规机组的大惯量以及机组本身的调频能力，可使得电网的频率保持相对稳定。
但是在光伏、风电大规模接入后新能源发电设备不具备响应系统频率变化的惯量和一次调频能力，惯性响应后风电功率会随转速的降低而减低，甚至在运行过程中还会对电网造成二次功率冲击，严重影响了电网频率的稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，可以参与电网的一次调频，加快频率恢复，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，包括以下步骤：
S1：分析惯量响应支撑功率变化和最大频率偏差；
S2：惯量响应初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机的惯性响应，并绘制惯量响应的第一频率波动图；
S3：惯量响应随着风机转子转速衰减时，通过参数导入的负虚拟惯性控制惯量响应，绘制第二频率波动图；
S4：将步骤二和步骤三中各自的频率值分别导入到调频器中；
S5：在调频器中，通过改变正虚拟惯性控制和负虚拟惯性控制的频率输入值，进而控制输出频率与最大频率偏差的偏差值趋近于零。
作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三的频率恢复期间采用双曲线函数的特变系数下垂控制。
作为本发明的一种优选技术方案，所述特变系数与电池容量成反比。
作为本发明的一种优选技术方案，所述惯量响应通过转速信号采集装置进行采集。
作为本发明的一种优选技术方案，所述惯量响应输入前通过区域调频模块对外界扰动频率进行区分。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一频率波动图和第二频率波动图中显示有转速响应时间、系统响应时间以及功率值。
作为本发明的一种优选技术方案，包括对电池储能参与的一次调频。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法通过对初期的惯量响应以及频率衰减时的惯量响应的控制，通过正虚拟惯性和负虚拟惯性的调节，可以加快频率的恢复，实现新能源的一次调频，提高了电网频率的稳定性。
附图说明
图1为本发明控制方法流程图；
图2为本频率恢复期间的控制流程图；
图3为调频器的显示框图。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，包括以下步骤：
S1：分析惯量响应支撑功率变化和最大频率偏差；
S2：惯量响应初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机的惯性响应，并绘制惯量响应的第一频率波动图；
S3：惯量响应随着风机转子转速衰减时，通过参数导入的负虚拟惯性控制惯量响应，绘制第二频率波动图；
S4：将步骤二和步骤三中各自的频率值分别导入到调频器中；
S5：在调频器中，通过改变正虚拟惯性控制和负虚拟惯性控制的频率输入值，进而控制输出频率与最大频率偏差的偏差值趋近于零。
本发明通过对初期的惯量响应以及频率衰减时的惯量响应的控制，通过正虚拟惯性和负虚拟惯性的调节，可以加快频率的恢复，通过在调频器中控制频率的输出，减少投入成本，在步骤三的频率恢复期间采用双曲线函数的特变系数下垂控制，可以控制储能的稳态，减少电池储能的频率大波动干扰，通过特变系数与电池容量成反比，可以有效的兼顾电池容量的保持效果，惯量响应通过转速信号采集装置进行采集，惯量响应输入前通过区域调频模块对外界扰动频率进行区分，可以提高工作人员对外界扰波参与的判别力，第一频率波动图和第二频率波动图中显示有转速响应时间、系统响应时间以及功率值，方便工作人员的观察，大大提高了本方法的便利性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：分析惯量响应支撑功率变化和最大频率偏差；
S2：惯量响应初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机的惯性响应，并绘制惯量响应的第一频率波动图；
S3：惯量响应随着风机转子转速衰减时，通过参数导入的负虚拟惯性控制惯量响应，绘制第二频率波动图；
S4：将步骤二和步骤三中各自的频率值分别导入到调频器中；
S5：在调频器中，通过改变正虚拟惯性控制和负虚拟惯性控制的频率输入值，进而控制输出频率与最大频率偏差的偏差值趋近于零。
2.根据权利要求1所述的一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：在步骤三的频率恢复期间采用双曲线函数的特变系数下垂控制。
3.根据权利要求2所述的一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：所述特变系数与电池容量成反比。
4.根据权利要求1所述的一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：所述惯量响应通过转速信号采集装置进行采集。
5.根据权利要求1所述的一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：所述惯量响应输入前通过区域调频模块对外界扰动频率进行区分。
6.根据权利要求1所述的一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：所述第一频率波动图和第二频率波动图中显示有转速响应时间、系统响应时间以及功率值。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种新能源发电对应系统调频需求的快速有功控制方法，其特征在于：包括对电池储能参与的一次调频。
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