CN114447921A - 一种新能源场群集中式频率控制方法及系统 - Google Patents

一种新能源场群集中式频率控制方法及系统 Download PDF

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李兆伟
刘福锁
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柯贤波
霍超
亢朋朋
孙仲卿
杨应昊
黄锡芳
孙震宇
张承义
赵学茂
胡阳
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倪禛霖
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Abstract

本发明公开了一种新能源场群集中式频率控制方法及系统，本发明在发生预想故障扰动场景下，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，按照紧急控制策略切除新能源；在发生预想故障外的故障扰动导致系统小频差场景下，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功功率连续调节命令，连续调节新能源有功；在发生预想故障外的故障扰动导致系统大频差场景下，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功功率连续调节功能闭锁命令，通过切除或接入新能源，进行新能源场群集中式分轮次频率控制，有利于大频差下频率的快速恢复，有利于改善新能源不确定性造成的频率稳态和暂态波动，为新能源密集接入电网的频率安全稳定控制提供技术支撑。

Description

一种新能源场群集中式频率控制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种新能源场群集中式频率控制方法及系统，属于电力系统及其自动化技术领域。
背景技术
随着特高压直流的推广应用及新能源发电占比的不断提高，送、受端电网大量同步发电机组被新能源替代，电网频率调节能力大幅下降，交流短路故障、直流换相失败及闭锁等故障均可能引起新能源机组大面积脱网或直流功率缺失，导致系统出现大容量的不平衡功率，电网暂态频率安全保障技术面临着严峻挑战。一方面，新能源机组普遍不参与电网调频，随着其渗透率的不断提高，新能源发电自身的不确定性和波动性也增加了电力系统频率稳定控制的难度；另一方面，不同新能源机组的耐高、低频的能力也不同，分散式的高频切机或脱网会对电网暂态频率特性产生新的扰动，不利于暂态频率恢复稳定。因此需要一种新能源场群集中式频率控制方法。
发明内容
本发明提供了一种新能源场群集中式频率控制方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种新能源场群集中式频率控制方法，包括：
响应于发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站切除预设容量的新能源；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功；其中，第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源；其中，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0。
第一预设范围包括(A1,A0]和[-A0,-A1)；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A1＜Δf≤A0且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站降低新能源有功；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A0≤Δf＜-A1且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站增加新能源有功。
降低的新能源有功公式为：
Figure BDA0003429456360000021
增加的新能源有功公式为：
Figure BDA0003429456360000022
其中，
Figure BDA0003429456360000023
为降低的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000024
为增加的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000025
为所有可连续调节控制新能源场群最大可降低的新能源有功出力，
Figure BDA0003429456360000026
为所有可连续调节控制新能源场群最大可增加的新能源有功出力，Δfa为电网的暂态实时频率与基准频率的偏差值，γ为电网系统的自然频率特性系数。
第二预设范围包括(A0,A2]和[-A2,-A0)；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A0＜Δf≤A2且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除新能源；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A2≤Δf＜-A0且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批接入新能源。
切除的新能源有功容量公式为：
Figure BDA0003429456360000031
接入的新能源有功容量公式为：
Figure BDA0003429456360000032
其中，
Figure BDA0003429456360000033
为切除的新能源有功容量，
Figure BDA0003429456360000034
为接入的新能源有功容量，γ为电网系统的自然频率特性系数，
Figure BDA0003429456360000035
为所有可切除的新能源场群的实时总有功功率，
Figure BDA0003429456360000036
为所有可接入的新能源场群的实时总有功功率。
一种新能源场群集中式频率控制系统，包括：
预想故障扰动场景下的控制模块：响应于发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站切除预设容量的新能源；
小频差扰动场景下的控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功；其中，第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源；
大频差扰动场景下的控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源；其中，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0。
第一预设范围包括(A1,A0]和[-A0,-A1)；
小频差扰动场景下的控制模块包括小频差扰动场景下的降低控制模块和小频差扰动场景下的增加控制模块；
小频差扰动场景下的降低控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A1＜Δf≤A0且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站降低新能源有功；
小频差扰动场景下的增加控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A0≤Δf＜-A1且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站增加新能源有功。
小频差扰动场景下的降低控制模块中，降低的新能源有功公式为：
Figure BDA0003429456360000051
小频差扰动场景下的增加控制模块中，增加的新能源有功公式为：
Figure BDA0003429456360000052
其中，
Figure BDA0003429456360000053
为降低的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000054
为增加的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000055
为所有可连续调节控制新能源场群最大可降低的新能源有功出力，
Figure BDA0003429456360000056
为所有可连续调节控制新能源场群最大可增加的新能源有功出力，Δfa为电网的暂态实时频率与基准频率的偏差值，γ为电网系统的自然频率特性系数。
第二预设范围包括(A0,A2]和[-A2,-A0)；
大频差扰动场景下的控制模块包括大频差扰动场景下的切除控制模块和大频差扰动场景下的接入控制模块；
大频差扰动场景下的切除控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A0＜Δf≤A2且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除新能源；
大频差扰动场景下的接入控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A2≤Δf＜-A0且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批接入新能源。
大频差扰动场景下的切除控制模块中，切除的新能源有功容量公式为：
Figure BDA0003429456360000057
大频差扰动场景下的接入控制模块中，接入的新能源有功容量公式为：
Figure BDA0003429456360000061
其中，
Figure BDA0003429456360000062
为切除的新能源有功容量，
Figure BDA0003429456360000063
为接入的新能源有功容量，γ为电网系统的自然频率特性系数，
Figure BDA0003429456360000064
为所有可切除的新能源场群的实时总有功功率，
Figure BDA0003429456360000065
为所有可接入的新能源场群的实时总有功功率。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行新能源场群集中式频率控制方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行新能源场群集中式频率控制方法的指令。
本发明所达到的有益效果：本发明在发生预想故障扰动场景下，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，切除新能源；在发生预想故障外的故障扰动导致系统小频差场景下(即偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间)，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，连续调节新能源有功实现小频差下频率的平滑恢复；在发生预想故障外的故障扰动导致系统大频差场景下(即偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间)，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，通过切除或接入新能源，进行新能源场群集中式分轮次频率控制，有利于大频差下频率的快速恢复；本发明针对三种不同频率扰动场景下，提出了相应的新能源集中式参与频率控制的方法，有利于改善新能源不确定性造成的频率稳态和暂态波动，为新能源密集接入电网的频率安全稳定控制提供技术支撑。
附图说明
图1为新能源场群集中式频率控制方法的流程图；
图2为新能源场群控制的结构框图。
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。
如图1所示，一种新能源场群集中式频率控制方法，包括：
步骤1，响应于发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站切除预设容量的新能源；
步骤2，响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，即小频差扰动，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功；其中，第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源；
步骤3，响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，即大频差扰动，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源；其中，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0。
上述方法在发生预想故障扰动场景下，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，切除新能源，在发生预想故障外的故障扰动导致系统小频差场景下(即偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间)，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功功率连续调节命令，连续调节新能源有功实现小频差下频率的平滑恢复；在发生预想故障外的故障扰动导致系统大频差场景下(即偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间)，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功功率连续调节功能闭锁命令，通过切除或接入新能源，进行新能源场群集中式分轮次频率控制，有利于大频差下频率的快速恢复。针对三种不同频率扰动场景下，提出了相应的新能源集中式参与频率控制的方法，有利于改善新能源不确定性造成的频率稳态和暂态波动，为新能源密集接入电网的频率安全稳定控制提供技术支撑。
由于部分被控新能源场群同时受控于紧急控制，又受控于校正控制，因此可设置统一的协调控制主站，协调被控对象的控制权，上述方法可装载在协调控制主站内，协调控制主站与安全稳定紧急控制主站、新能源场群集中式频率控制主站以及新能源场群控制子站的连接关系如图2所示。
新能源场群控制子站会实时收集新能源场站的实际有功功率出力、可调节能力、运行状态等信息，并分别发送至安全稳定紧急控制主站和新能源场群集中式频率控制主站。
在控制场景上，分为发生预想故障扰动场景、小频差扰动场景及大频差扰动场景；在预想故障扰动场景下，新能源场群的控制权为安全稳定紧急控制主站，根据预设的策略表采取新能源紧急切除动作；在小频差扰动场景下，由于频率偏差较小，可利用新能源逆变器的快速调节能力，集中式连续调节新能源场群出力，其出力大小受新能源场群最大连续调节能力限制；在大频差扰动场景下，由于频率偏差较大，必须通过集中式按轮次快速切除或接入新能源，使频率快速恢复，其快速切除和接入的容量受新能源场群最大切除或接入容量限制。
因此当发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站按照紧急控制策略切除预设容量的新能源。即协调控制主站向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，安全稳定紧急控制主站按照预先设定的紧急控制策略向接入的新能源场群控制子站发送新能源切除命令，新能源场群控制子站切除指定容量的新能源，协调控制主站在备选控制对象中将已切除的新能源场群剔除，并发送给新能源集中式频率控制主站。
当因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，即小频差扰动，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功，其中，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源。即协调控制主站命令新能源场群集中式频率控制主站进行新能源有功功率连续调节，新能源场群集中式频率控制主站向接入可连续调节控制的新能源所在子站发出控制指令，新能源场群控制子站按照预先设定的策略进行新能源有功连续控制。
上述第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，具体包括(A1,A0]和[-A0,-A1)，A1可以为0.3HZ，A0可以为0.5HZ，偏差为电网的暂态频率值与基准频率50Hz的偏差值。
因此第一预设范围用公式可以表示为：
Figure BDA0003429456360000091
Figure BDA0003429456360000101
其中，f为电网的暂态频率值，Δf为电网的暂态频率值与基准频率50Hz的偏差值；
当因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、0.3Hz＜Δf≤0.5Hz且偏差的时间大于第一预设时间ts，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站降低新能源有功。即协调控制主站命令新能源场群集中式频率控制主站进行新能源有功功率连续调节，新能源场群集中式频率控制主站向接入可连续调节控制的新能源所在子站发出降低新能源有功出力的命令；其中，
降低的新能源有功用公式可以表示为：
Figure BDA0003429456360000102
其中，
Figure BDA0003429456360000103
为降低的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000104
为所有可连续调节控制新能源场群最大可降低的新能源有功出力，Δfa为电网的暂态实时频率与基准频率50Hz的偏差值，γ为电网系统的自然频率特性系数，它代表了当系统有功功率变化时，在系统原动机调速器调节特性和系统负荷调节效应共同作用下，系统频率的变化能力。
当因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-0.5Hz≤Δf＜-0.3Hz且偏差的时间大于第一预设时间ts，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站增加新能源有功。即协调控制主站命令新能源场群集中式频率控制主站进行新能源有功功率连续调节，新能源场群集中式频率控制主站向接入可连续调节控制的新能源所在子站发出增加新能源有功出力的命令；其中，
增加的新能源有功用公式可以表示为：
Figure BDA0003429456360000111
其中，
Figure BDA0003429456360000112
为增加的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000113
为所有可连续调节控制新能源场群最大可增加的新能源有功出力。
当因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，即大频差扰动，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源。即协调控制主站命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功功率连续调节功能，并将接入的所有新能源场群控制子站设置为非连续调节控制功能，按照预先设定的轮次跟随系统频率的响应变化分批切除或接入新能源，使频率恢复正常。
上述，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0，具体包括(A0,A2]和[-A2,-A0)，A2可以为1.0HZ，因此第二预设范围用公式可以表示为：
Figure BDA0003429456360000114
Figure BDA0003429456360000115
因此，当因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、0.5Hz＜Δf≤1.0Hz且偏差的时间大于第二预设时间tb，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功调节功能，并按照预设轮次分批切除新能源。即协调控制主站命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功功率连续调节功能，并将接入的所有新能源场群控制子站设置为非连续调节控制功能，按照第二轮分批切除新能源；其中，
切除的新能源有功容量用公式可以表示为：
Figure BDA0003429456360000121
其中，
Figure BDA0003429456360000122
为切除的新能源有功容量，
Figure BDA0003429456360000123
为所有可切除的新能源场群的实时总有功功率。
当因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-1.0Hz≤Δf＜-0.5Hz且偏差的时间大于第二预设时间tb，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功调节功能，并按照预设轮次分批接入新能源。即协调控制主站命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功功率连续调节功能，并将接入的所有新能源场群控制子站设置为非连续调节控制功能，按照第二轮接入未并网新能源；其中，
接入的新能源有功容量用公式可以表示为：
Figure BDA0003429456360000124
其中，
Figure BDA0003429456360000125
为接入的新能源有功容量，
Figure BDA0003429456360000126
为所有可接入的新能源场群的实时总有功功率。
上述方法通过统筹考虑新能源机组在参与电网频率紧急控制和频率校正控制的定位和控制目标，按照不同的故障扰动事件和电网状态轨迹驱动不同的新能源控制对象和控制手段，同时采用了新能源集中式频率控制方法，将不同类型、不同运行状态新能源的有功功率控制按照频率安全稳定目标统一管理和控制，综合了基于故障扰动事件触发的频率紧急控制快速性和基于大、小扰动下频率状态轨迹触发的频率校正控制精准性的双重优势，有利于改善新能源不确定性造成的频率稳态和暂态波动，为新能源密集接入电网的频率安全稳定控制提供技术支撑。
基于相同的技术方案，本发明还公开了上述方法的软件系统，即一种新能源场群集中式频率控制系统，包括：
预想故障扰动场景下的控制模块：响应于发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站切除预设容量的新能源。
小频差扰动场景下的控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功；其中，第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源。
第一预设范围包括(A1,A0]和[-A0,-A1)；
小频差扰动场景下的控制模块包括小频差扰动场景下的降低控制模块和小频差扰动场景下的增加控制模块；
小频差扰动场景下的降低控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A1＜Δf≤A0且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站降低新能源有功；
小频差扰动场景下的增加控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A0≤Δf＜-A1且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站增加新能源有功。
小频差扰动场景下的降低控制模块中，降低的新能源有功公式为：
Figure BDA0003429456360000141
小频差扰动场景下的增加控制模块中，增加的新能源有功公式为：
Figure BDA0003429456360000142
其中，
Figure BDA0003429456360000143
为降低的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000144
为增加的新能源有功，
Figure BDA0003429456360000145
为所有可连续调节控制新能源场群最大可降低的新能源有功出力，
Figure BDA0003429456360000146
为所有可连续调节控制新能源场群最大可增加的新能源有功出力，Δfa为电网的暂态实时频率与基准频率的偏差值，γ为电网系统的自然频率特性系数。
大频差扰动场景下的控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源；其中，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0。
第二预设范围包括(A0,A2]和[-A2,-A0)；
大频差扰动场景下的控制模块包括大频差扰动场景下的切除控制模块和大频差扰动场景下的接入控制模块；
大频差扰动场景下的切除控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A0＜Δf≤A2且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功调节功能，并按照预设轮次分批切除新能源；
大频差扰动场景下的接入控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A2≤Δf＜-A0且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功调节功能，并按照预设轮次分批接入新能源。
大频差扰动场景下的切除控制模块中，切除的新能源有功容量公式为：
Figure BDA0003429456360000151
大频差扰动场景下的接入控制模块中，接入的新能源有功容量公式为：
Figure BDA0003429456360000152
其中，
Figure BDA0003429456360000153
为切除的新能源有功容量，
Figure BDA0003429456360000154
为接入的新能源有功容量，γ为电网系统的自然频率特性系数，
Figure BDA0003429456360000155
为所有可切除的新能源场群的实时总有功功率，
Figure BDA0003429456360000156
为所有可接入的新能源场群的实时总有功功率。
基于相同的技术方案，本发明还公开了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行新能源场群集中式频率控制方法。
基于相同的技术方案，本发明还公开了一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行新能源场群集中式频率控制方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种新能源场群集中式频率控制方法，其特征在于，包括：
响应于发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站切除预设容量的新能源；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功；其中，第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源；其中，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0。
2.根据权利要求1所述的一种新能源场群集中式频率控制方法，其特征在于，第一预设范围包括(A1,A0]和[-A0,-A1)；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A1＜Δf≤A0且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站降低新能源有功；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A0≤Δf＜-A1且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站增加新能源有功。
3.根据权利要求2所述的一种新能源场群集中式频率控制方法，其特征在于，降低的新能源有功公式为：
Figure FDA0003429456350000021
增加的新能源有功公式为：
Figure FDA0003429456350000022
其中，
Figure FDA0003429456350000023
为降低的新能源有功，
Figure FDA0003429456350000024
为增加的新能源有功，
Figure FDA0003429456350000025
为所有可连续调节控制新能源场群最大可降低的新能源有功出力，
Figure FDA0003429456350000026
为所有可连续调节控制新能源场群最大可增加的新能源有功出力，Δfa为电网的暂态实时频率与基准频率的偏差值，γ为电网系统的自然频率特性系数。
4.根据权利要求1所述的一种新能源场群集中式频率控制方法，其特征在于，第二预设范围包括(A0,A2]和[-A2,-A0)；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A0＜Δf≤A2且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除新能源；
响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A2≤Δf＜-A0且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批接入新能源。
5.根据权利要求4所述的一种新能源场群集中式频率控制方法，其特征在于，切除的新能源有功容量公式为：
Figure FDA0003429456350000027
接入的新能源有功容量公式为：
Figure FDA0003429456350000031
其中，
Figure FDA0003429456350000032
为切除的新能源有功容量，
Figure FDA0003429456350000033
为接入的新能源有功容量，γ为电网系统的自然频率特性系数，
Figure FDA0003429456350000034
为所有可切除的新能源场群的实时总有功功率，
Figure FDA0003429456350000035
为所有可接入的新能源场群的实时总有功功率。
6.一种新能源场群集中式频率控制系统，其特征在于，包括：
预想故障扰动场景下的控制模块：响应于发生预想故障扰动，向安全稳定紧急控制主站发送切除命令，用以命令安全稳定紧急控制主站切除预设容量的新能源；
小频差扰动场景下的控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第一预设范围内且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站连续调节新能源有功；其中，第一预设范围的限值绝对值不大于阈值A0，进行有功调节的新能源为可连续调节控制的新能源；
大频差扰动场景下的控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差、偏差在第二预设范围内且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除或接入新能源；其中，第二预设范围的限值绝对值大于阈值A0。
7.根据权利要求6所述的一种新能源场群集中式频率控制系统，其特征在于，第一预设范围包括(A1,A0]和[-A0,-A1)；
小频差扰动场景下的控制模块包括小频差扰动场景下的降低控制模块和小频差扰动场景下的增加控制模块；
小频差扰动场景下的降低控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A1＜Δf≤A0且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站降低新能源有功；
小频差扰动场景下的增加控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A0≤Δf＜-A1且偏差的时间大于第一预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送调节命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站增加新能源有功。
8.根据权利要求7所述的一种新能源场群集中式频率控制方法，其特征在于，小频差扰动场景下的降低控制模块中，降低的新能源有功公式为：
Figure FDA0003429456350000041
小频差扰动场景下的增加控制模块中，增加的新能源有功公式为：
Figure FDA0003429456350000042
其中，
Figure FDA0003429456350000043
为降低的新能源有功，
Figure FDA0003429456350000044
为增加的新能源有功，
Figure FDA0003429456350000045
为所有可连续调节控制新能源场群最大可降低的新能源有功出力，
Figure FDA0003429456350000046
为所有可连续调节控制新能源场群最大可增加的新能源有功出力，Δfa为电网的暂态实时频率与基准频率的偏差值，γ为电网系统的自然频率特性系数。
9.根据权利要求6所述的一种新能源场群集中式频率控制系统，其特征在于，第二预设范围包括(A0,A2]和[-A2,-A0)；
大频差扰动场景下的控制模块包括大频差扰动场景下的切除控制模块和大频差扰动场景下的接入控制模块；
大频差扰动场景下的切除控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、A0＜Δf≤A2且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送有功连续调节功能闭锁命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批切除新能源；
大频差扰动场景下的接入控制模块：响应于因预想外的故障扰动导致电网频率产生偏差Δf、-A2≤Δf＜-A0且偏差的时间大于第二预设时间，向新能源场群集中式频率控制主站发送闭锁有功连续调节功能命令，用以命令新能源场群集中式频率控制主站闭锁新能源有功连续调节功能，并按照预设轮次分批接入新能源。
10.根据权利要求9所述的一种新能源场群集中式频率控制系统，其特征在于，大频差扰动场景下的切除控制模块中，切除的新能源有功容量公式为：
Figure FDA0003429456350000051
大频差扰动场景下的接入控制模块中，接入的新能源有功容量公式为：
Figure FDA0003429456350000052
其中，
Figure FDA0003429456350000053
为切除的新能源有功容量，
Figure FDA0003429456350000054
为接入的新能源有功容量，γ为电网系统的自然频率特性系数，
Figure FDA0003429456350000055
为所有可切除的新能源场群的实时总有功功率，
Figure FDA0003429456350000056
为所有可接入的新能源场群的实时总有功功率。
11.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至5所述的方法中的任一方法。
12.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至5所述的方法中的任一方法的指令。
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