CN112310979A - 一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置，确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；确定新能源场站并网点的频率偏差，并对新能源场站进行频率控制，提高了频率控制的准确性和一致性；本发明考虑不同运行状态下新能源场站中发电单元、集电线路、升压变压器和无功补偿装置等的有功功率损耗值，优化了调频响应时间等技术指标；本发明提供的技术方案确定的新能源场站的有功功率损耗值更接近新能源场站的实际运行情况，可信度较高，且可在含多个自动发电控制系统的新能源场站中使用，具有良好的适应性。

Description

一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法和装置。

背景技术

近年来，国内风电/光伏装机容量持续快速增长，局部电网新能源穿透率不断上升，电网中同步发电机发电量占比逐步下降。为保障电网和新能源电站安全稳定运行，国家标准GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》和GB/T 19964-2012《光伏发电站接入电力系统规定》要求风电/光伏应具备主动参与电网调频的能力，国家标准GB/T 19963《风电场接入电力系统技术规定》(修订版)征求意见稿中，提出风电场应具备频率调节功能，并对涉及的惯量响应和一次调频给出了具体的要求，例如要求惯量响应时间不大于1s、一次调频响应时间不大于10s，调节偏差不大于±2％P_n等。

新能源场站中各发电单元(包括风电机组或光伏逆变器)到主变压器之间的线缆有几公里到十几公里长，其中还含有0.69/35kV升压变压器，通常有功功率损耗在几十千瓦至几兆瓦不等。目前新能源场站频率控制多集中于发电机转子、变桨、变流器、外配储能等调控对象在时间和空间上的组合控制及其调控能力释放的研究，通过新能源发电单元控制、通讯方式、控制指令的分配等实现风电场一次调频。但是诸如响应时间、积分电量比例和稳态控制偏差等调频指标不符合相关技术要求，新能源场站频率控制的准确性和一致性均较低。

发明内容

为了克服上述现有技术中新能源场站频率控制的准确性和一致性均较低的不足，本发明提供一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，包括：

基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中站用变压器的有功功率确定新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值；

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率确定新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值；

基于新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值和新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值确定新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值；

其中，新能源场站并网点有功功率损耗值包括新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值。

新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值按下式确定：

式中，ΔP₂为新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值，P_wg为新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率。

新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值值按下式确定：

其中，ΔP₁为新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值，P_WF为新能源场站并网点的实测有功功率，P_{WT_all}为新能源场站中所有发电单元并网点的实测有功功率之和。

所述新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值的确定，包括：

基于调频系数、预设的调频死区、电力系统的额定频率和新能源场站并网点的当前实测频率确定新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量；

基于虚拟同步发电机惯性时间常数和电力系统的额定频率确定新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量；

基于所述新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量；

基于所述新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量确定新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值。

所述新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_pc}为新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量，k₁为一次调频系数，f为新能源场站并网点的当前实测频率，f_e为预设的频率死区，且0.03Hz≤f_e≤0.05Hz，f_n为电力系统的额定频率。

所述新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_gl}为新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量，k₂为惯量响应系数，

为频率变化率。

所述基于所述新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量，包括：

当新能源场站响应于电力系统频率变化率时，所述新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量与新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量之和；

当新能源场站响应于电力系统频率偏差时，所述新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量。

所述新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值按下式确定：

P_t＝(P₀/P_n*100％)+ΔP_{sum_0}

式中，P_t为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值，P₀为电力系统调度机构下达的有功功率指令值。

所述基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，包括：

将新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量、新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值叠加，得到新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量。

所述新能源场站实际应下发的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_t+1}为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率调节量，ΔP_{sum_t}为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量，P_t+1为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率指令值，P_w为预先设定的有功功率门槛值。

所述新能源场站并网点的频率变化量按下式确定：

式中，Δf_pc为新能源场站并网点的频率偏差。

所述基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制，包括：

判断所述新能源场站并网点的频率偏差是否位于预设的死区范围内，若是，结束新能源场站的频率控制，否则重新确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，并重新得到新能源场站并网点的频率偏差，直至新能源场站并网点的频率偏差位于预设的死区范围内。

另一方面，本发明还提供一种计及功率损耗的新能源场站频率控制装置，包括：

第一确定模块，用于基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

第二确定模块，用于基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

控制模块，用于基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供计及功率损耗的新能源场站频率控制方法中，基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制，通过新能源场站的有功功率损耗值实现对新能源场站频率的控制，提高了频率控制的准确性和一致性；

本发明提供的技术方案考虑不同运行状态下新能源场站中发电单元、集电线路、升压变压器和无功补偿装置等的有功功率损耗值，优化了调频响应时间等技术指标；

本发明提供的技术方案基于新能源场站并网点有功功率和额定有功功率确定的新能源场站的有功功率损耗值更接近新能源场站的实际运行情况，可信度较高；

本发明提供的技术方案具备接入多套自动发电控制系统的能力，可在含多个自动发电控制系统的新能源场站中使用，具有良好的适应性。

附图说明

图1是本发明实施例中计及功率损耗的新能源场站频率控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本发明实施例1提供了一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，具体流程图如图1所示，具体过程如下：

S101：基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

S102：基于新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

S103：基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

S101中，新能源场站并网点有功功率损耗值的确定，包括：

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中站用变压器的有功功率确定新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值；

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率确定新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值；

基于新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值和新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值确定新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值；

其中，新能源场站并网点有功功率损耗值包括新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值。

新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值按下式确定：

式中，ΔP₃为新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值，P_zyb为新能源场站中站用变压器的有功功率，P_n为新能源场站的额定有功功率，m为获取的有功功率数据个数，本发明实施例1中m≥10，i为获取的有功功率数据索引。

新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值按下式确定：

式中，ΔP₂为新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值，P_wg为新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率。

新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值按下式确定：

其中，ΔP₁为新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值，其为不考虑站用变压器所带负荷和无功补偿装置有功损耗，P_WF为新能源场站并网点的实测有功功率，P_{WT_all}为新能源场站中所有发电单元并网点的实测有功功率之和。S101中，新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值的确定，包括：

基于调频系数、预设的调频死区、电力系统的额定频率和新能源场站并网点的当前实测频率确定新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量；

基于虚拟同步发电机惯性时间常数和电力系统的额定频率确定新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量；

基于新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量；

基于新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量确定新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值。

新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_pc}为新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量，k₁为一次调频系数，f为新能源场站并网点的当前实测频率，f_e为预设的频率死区，且0.03Hz≤f_e≤0.05Hz，f_n为电力系统的额定频率。

新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_gl}为新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量，k₂为惯量响应系数，

为频率变化率。

基于新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量，包括：

当新能源场站响应于电力系统频率变化率时，新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量与新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量之和；

当新能源场站响应于电力系统频率偏差时，新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量。

即新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_0}为新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量，ΔP_{sum_pc}为新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量，ΔP_{sum_gl}为新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量。

本发明实施例1中，新能源场站响应于电力系统频率变化量，称为新能源场站惯量响应，新能源场站响应于电力系统频率偏差，称为新能源场站一次调频。

新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值按下式确定：

P_t＝(P₀/P_n*100％)+ΔP_{sum_0}

式中，P_t为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值，P₀为电力系统调度机构下达的有功功率指令值。

S102中，基于新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，包括：

将新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量、新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值叠加，得到新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量。

新能源场站实际应下发的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_t+1}为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率调节量，ΔP_{sum_t}为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量，P_t+1为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率指令值，P_w为预先设定的有功功率门槛值，本发明实施例1中P_w＜10％P_n。

新能源场站并网点的频率偏差按下式确定：

式中，Δf_pc为新能源场站并网点的频率偏差，单位Hz。

S103中，基于新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制，包括：

判断新能源场站并网点的频率偏差是否位于预设的死区范围内，若是，结束新能源场站的频率控制，否则重新确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，并重新得到新能源场站并网点的频率偏差，直至新能源场站并网点的频率偏差位于预设的死区范围内。

本发明实施例1将确定的新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值存储在新能源场站频率调节控制器中，可在需要调节时快速获取，能够减小通讯时延；而且不需要增加硬件，仅通过软件优化即可实现该控制策略，便于现场实施；另外，随着未来计算能力大幅提升，本发明实施例1可通过增加有功功率区间划分数量、缩短频率调节量计算周期、在线实时核增/减功率损耗的方式，进一步优化新能源场站频率调节能力，具有良好的扩展性，且为电网调度机构合理评估区域内新能源场站的调频能力提供参考。

实施例2

基于同一发明构思，本发明实施例2提供一种计及功率损耗的新能源场站频率控制装置，包括：

第一确定模块，用于基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

第二确定模块，用于基于新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

控制模块，用于基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

第一确定模块具体用于：

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中站用变压器的有功功率确定新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值；

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率确定新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值；

基于新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值和新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值确定新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值；

其中，新能源场站并网点有功功率损耗值包括新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值。

第一确定模块按下式确定新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值：

式中，ΔP₃为新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值，P_zyb为新能源场站中站用变压器的有功功率，P_n为新能源场站的额定有功功率，m为获取的有功功率数据个数，i为获取的有功功率数据索引。

第一确定模块按下式确定新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值：

式中，ΔP₂为新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值，P_wg为新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率。

第一确定模块按下式确定新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值值：

其中，ΔP₁为新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值，P_WF为新能源场站并网点的实测有功功率，P_{WT_all}为新能源场站中所有发电单元并网点的实测有功功率之和。

第一确定模块具体用于：

基于调频系数、预设的调频死区、电力系统的额定频率和新能源场站并网点的当前实测频率确定新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量；

基于虚拟同步发电机惯性时间常数和电力系统的额定频率确定新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量；

基于新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量；

基于新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量确定新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值。

第一确定模块按下式确定新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量：

式中，ΔP_{sum_pc}为新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量，k₁为一次调频系数，f为新能源场站并网点的当前实测频率，f_e为预设的频率死区，且0.03Hz≤f_e≤0.05Hz，f_n为电力系统的额定频率。

第一确定模块按下式确定新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量：

式中，ΔP_{sum_gl}为新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量，k₂为惯量响应系数，

为频率变化率。

第一确定模块具体用于：

当新能源场站响应于电力系统频率变化率时，新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量与新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量之和；

当新能源场站响应于电力系统频率偏差时，新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量。

第一确定模块按下式确定新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值：

P_t＝(P₀/P_n*100％)+ΔP_{sum_0}

式中，P_t为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值，P₀为电力系统调度机构下达的有功功率指令值，ΔP_{sum_0}为新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量。

第二确定模块具体用于：

将新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量、新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值叠加，得到新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量。

第二确定模块按下式确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量：

式中，ΔP_{sum_t+1}为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率调节量，ΔP_{sum_t}为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量，P_t+1为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率指令值，P_w为预先设定的有功功率门槛值。

控制模块按下式确定新能源场站并网点的频率偏差：

式中，Δf_pc为新能源场站并网点的频率偏差。

控制模块具体用于：

判断新能源场站并网点的频率偏差是否位于预设的死区范围内，若是，结束新能源场站的频率控制，否则重新确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，并重新得到新能源场站并网点的频率偏差，直至新能源场站并网点的频率偏差位于预设的死区范围内。

为了描述的方便，以上装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

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。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，包括：

基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

2.根据权利要求1所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站并网点有功功率损耗值的确定，包括：

基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中站用变压器的有功功率确定新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值；基于新能源场站的额定有功功率和新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率确定新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值；

基于新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值和新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值确定新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值；

其中，新能源场站并网点有功功率损耗值包括新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值。

3.根据权利要求2所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值按下式确定：

式中，ΔP₃为新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值，P_zyb为新能源场站中站用变压器的有功功率，P_n为新能源场站的额定有功功率，m为获取的有功功率数据个数，i为获取的有功功率数据索引。

4.根据权利要求3所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值按下式确定：

式中，ΔP₂为新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值，P_wg为新能源场站中无功补偿装置并网点的实测有功功率。

5.根据权利要求4所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值值按下式确定：

其中，ΔP₁为新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值，P_WF为新能源场站并网点的实测有功功率，P_{WT_all}为新能源场站中所有发电单元并网点的实测有功功率之和。

6.根据权利要求3所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值的确定，包括：

基于调频系数、预设的调频死区、电力系统的额定频率和新能源场站并网点的当前实测频率确定新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量；

基于虚拟同步发电机惯性时间常数和电力系统的额定频率确定新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量；

基于所述新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量；

基于所述新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量确定新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值。

7.根据权利要求6所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_pc}为新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量，k₁为一次调频系数，f为新能源场站并网点的当前实测频率，f_e为预设的频率死区，且0.03Hz≤f_e≤0.05Hz，f_n为电力系统的额定频率。

8.根据权利要求7所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_gl}为新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量，k₂为惯量响应系数，

为频率变化率。

9.根据权利要求8所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述基于所述新能源场站因频率偏差越限所需的有功功率调节量和新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量确定新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量，包括：

当新能源场站响应于电力系统频率变化率时，所述新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量与新能源场站因频率变化率越限所需的有功功率调节量之和；

当新能源场站响应于电力系统频率偏差时，所述新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量取新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量。

10.根据权利要求9所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值按下式确定：

P_t＝(P₀/P_n*100％)+ΔP_{sum_0}

式中，P_t为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值，P₀为电力系统调度机构下达的有功功率指令值，ΔP_{sum_0}为新能源场站响应调频事件所需的总有功调节量。

11.根据权利要求10所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，包括：

将新能源场站因频率偏差所需的有功功率调节量、新能源场站运行在不同有功功率区间下的有功功率损耗值、新能源场站中无功补偿装置在不同无功功率区间的有功功率损耗值以及新能源场站中站用变压器在不同月份的有功功率损耗值叠加，得到新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量；

基于新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量。

12.根据权利要求11所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站实际应下发的有功功率调节量按下式确定：

式中，ΔP_{sum_t+1}为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率调节量，ΔP_{sum_t}为新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率调节量，P_t+1为新能源场站下一时刻实际应下发的有功功率指令值，P_w为预先设定的有功功率门槛值。

13.根据权利要求12所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述新能源场站并网点的频率偏差按下式确定：

式中，Δf_pc为新能源场站并网点的频率偏差。

14.根据权利要求13所述的计及功率损耗的新能源场站频率控制方法，其特征在于，所述基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制，包括：

判断所述新能源场站并网点的频率偏差是否位于预设的死区范围内，若是，结束新能源场站的频率控制，否则重新确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量，并重新得到新能源场站并网点的频率偏差，直至新能源场站并网点的频率偏差位于预设的死区范围内。

15.一种计及功率损耗的新能源场站频率控制装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于基于新能源场站的额定有功功率确定新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值；

第二确定模块，用于基于所述新能源场站的有功功率损耗值和新能源场站当前时刻实际应下发的有功功率指令值确定新能源场站实际应下发的有功功率调节量；

控制模块，用于基于新能源场站实际应下发的有功功率调节量确定新能源场站并网点的频率偏差，并基于所述新能源场站并网点的频率偏差对新能源场站进行频率控制。

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