CN115149590B - 高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法 - Google Patents

高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115149590B
CN115149590B CN202211078801.0A CN202211078801A CN115149590B CN 115149590 B CN115149590 B CN 115149590B CN 202211078801 A CN202211078801 A CN 202211078801A CN 115149590 B CN115149590 B CN 115149590B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
load
power
low
frequency modulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211078801.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115149590A (zh
Inventor
杨沛豪
孙钢虎
兀鹏越
柴琦
王小辉
薛磊
高峰
郑昀
黄秀晶
朱伟胜
黄志涛
范永春
王冠醇
宋彩旭
林艳娇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Huaneng Luoyuan Power Generation Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Huaneng Luoyuan Power Generation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd, Huaneng Luoyuan Power Generation Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202211078801.0A priority Critical patent/CN115149590B/zh
Publication of CN115149590A publication Critical patent/CN115149590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115149590B publication Critical patent/CN115149590B/zh
Priority to US18/337,835 priority patent/US11799298B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48Controlling the sharing of the in-phase component
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241The oscillation concerning frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/10The dispersed energy generation being of fossil origin, e.g. diesel generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

本申请涉及高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法,所述系统包括:调频单元和高压厂用直流可控负荷单元,所述调频单元与所述高压厂用直流可控负荷单元连接;所述调频单元包括集中整流装置,所述集中整流装置用于根据调频指令对所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率进行调节;所述高压厂用直流可控负荷单元,用于响应所述集中整流装置的负荷功率调节。本申请提出的技术方案,可以利用集中整流装置对高压厂用直流可控负荷单元的负荷进行统一的调节,进而提高了调频的安全性,同时调频方法比较简单。

Description

高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法
技术领域
本申请涉及调频技术领域,尤其涉及高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法。
背景技术
随着风电和储能的并网量增加、互联大电网的快速发展、大容量发电和远距离输电,使得电力系统的调频任务更加繁重。目前电力系统频率调节方式主要是通过调节发电机组容量,也可切断用户负荷,进行平衡发电侧与负荷侧之间的功率差,实现系统频率的稳定控制。
或者在所述参与调频的电力系统侧增加交流可控负荷,但是所述交流可控负荷,还需考虑无功补偿的问题,同时在故障发生时会扩大故障范围,进而使得现有的调频比较繁琐且安全性不高。
发明内容
本申请提供高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法,以至少解决相关技术中调频比较繁琐且安全性不高的技术问题。
本申请第一方面实施例提出一种高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统,包括:调频单元和高压厂用直流可控负荷单元,所述调频单元与所述高压厂用直流可控负荷单元连接;
所述调频单元包括集中整流装置,所述集中整流装置用于根据调频指令对所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率进行调节;
所述高压厂用直流可控负荷单元,用于响应所述集中整流装置的负荷功率调节。
优选的,所述调频单元还包括:发电机、发电机主变和高压厂用分裂绕组降压变;
所述发电机通过所述发电机主变与电网系统连接;
所述高压厂用分裂绕组降压变的高压侧连接至所述发电机的出口。
进一步的,所述调频单元还包括:第一厂用可控负荷并网开关和第二厂用可控负荷并网开关;
所述集中整流装置包括:第一集中整流装置和第二集中整流装置;
所述第一集中整流装置通过所述第一厂用可控负荷并网开关与所述高压厂用分裂绕组降压变的低压侧A绕组相连接;
所述第二集中整流装置通过所述第二厂用可控负荷并网开关与所述高压厂用分裂绕组降压变的低压侧B绕组相连接。
优选的,所述高压厂用直流可控负荷单元包括:第一8.5KV直流母线、第一高压电动机逆变驱动装置、第一高压电动机并网开关、第一高压电动机、第一高压负荷逆变供电装置、第一高压负荷并网开关和第一高压负荷;
所述第一高压电动机通过所述第一高压电动机并网开关与所述第一高压电动机逆变驱动装置连接;
所述第一高压电动机逆变驱动装置与所述第一8.5KV直流母线连接;
所述第一高压负荷通过所述第一高压负荷并网开关与所述第一高压负荷逆变供电装置连接;
所述第一高压负荷逆变供电装置与所述第一8.5KV直流母线连接。
进一步的,所述高压厂用直流可控负荷单元还包括:第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置、第一小功率负荷直流断路器和第一小功率负荷子模块;
所述第一小功率负荷子模块通过所述第一小功率负荷直流断路器与所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置连接;
所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置与所述第一8.5KV直流母线连接。
进一步的,所述高压厂用直流可控负荷单元还包括:第二8.5KV直流母线、第二高压电动机逆变驱动装置、第二高压电动机并网开关、第二高压电动机、第二高压负荷逆变供电装置、第二高压负荷并网开关和第二高压负荷;
所述第二高压电动机通过所述第二高压电动机并网开关与所述第二高压电动机逆变驱动装置连接;
所述第二高压电动机逆变驱动装置与所述第二8.5KV直流母线连接;
所述第二高压负荷通过所述第二高压负荷并网开关与所述第二高压负荷逆变供电装置连接;
所述第二高压负荷逆变供电装置与所述第二8.5KV直流母线连接。
进一步的,所述高压厂用直流可控负荷单元还包括:第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置、第二小功率负荷直流断路器和第二小功率负荷子模块;
所述第二小功率负荷子模块通过所述第二小功率负荷直流断路器与所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置连接;
所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置与所述第二8.5KV直流母线连接。
本申请第二方面实施例提出一种高压厂用直流可控负荷参与火电调频的方法,所述方法包括:
获取调频指令,并根据所述调频指令确定所需调节的有功功率;
基于所需调节的有功功率,利用集中整流装置调节所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率,进而响应所述调频指令。
优选的,所需调节的有功功率的计算式如下:
Figure 889747DEST_PATH_IMAGE001
式中,
Figure 772253DEST_PATH_IMAGE002
为所需调节的有功功率,
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为调频指令对应的发电机调节目标频率,
Figure 187053DEST_PATH_IMAGE004
为发电机初始频率,
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为有功下垂系数。
本申请第三方面实施例提出一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如第二方面实施例所述的方法。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:
本申请提出了高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法,所述系统包括:调频单元和高压厂用直流可控负荷单元,所述调频单元与所述高压厂用直流可控负荷单元连接;所述调频单元包括集中整流装置,所述集中整流装置用于根据调频指令对所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率进行调节;所述高压厂用直流可控负荷单元,用于响应所述集中整流装置的负荷功率调节。本申请提出的技术方案,可以利用集中整流装置对高压厂用直流可控负荷单元的负荷进行统一的调节,进而提高了调频的安全性,同时调频方法比较简单。
本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本申请一个实施例提供的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统框图;
图2为根据本申请一个实施例提供的调频单元的结构图;
图3为根据本申请一个实施例提供的高压厂用直流可控负荷单元的结构图;
图4为根据本申请一个实施例提供的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统整体示意图;
图5为根据本申请一个实施例提供的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的方法流程图;
附图标记说明:
调频单元1、高压厂用直流可控负荷单元2、集中整流装置1-1、发电机1-2、发电机主变1-3、高压厂用分裂绕组降压变1-4、第一集中整流装置1-1-1、第二集中整流装置1-1-2、第一厂用可控负荷并网开关1-5、第二厂用可控负荷并网开关1-6、第一8.5KV直流母线2-1、第一高压电动机逆变驱动装置2-2、第一高压电动机并网开关2-3、第一高压电动机2-4、第一高压负荷逆变供电装置2-5、第一高压负荷并网开关2-6、第一高压负荷2-7、第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-8、第一小功率负荷直流断路器2-9、第一小功率负荷子模块2-10、第一小功率负荷低压直流汇流母线2-10-1、第一1段小功率负荷逆变供电装置2-10-2、第一1段小功率负荷2-10-3、第一2段小功率负荷逆变供电装置2-10-4、第一2段小功率负荷2-10-5、第二8.5KV直流母线2-11、第二高压电动机逆变驱动装置2-12、第二高压电动机并网开关2-13、第二高压电动机2-14、第二高压负荷逆变供电装置2-15、第二高压负荷并网开关2-16、第二高压负荷2-17、第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-18、第二小功率负荷直流断路器2-19、第二小功率负荷子模块2-20、第二小功率负荷低压直流汇流母线2-20-1、第二1段小功率负荷逆变供电装置2-20-2、第二1段小功率负荷2-20-3、第二2段小功率负荷逆变供电装置2-20-4、第二2段小功率负荷2-20-5。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
本申请提出的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法,所述系统包括:调频单元和高压厂用直流可控负荷单元,所述调频单元与所述高压厂用直流可控负荷单元连接;所述调频单元包括集中整流装置,所述集中整流装置用于根据调频指令对所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率进行调节;所述高压厂用直流可控负荷单元,用于响应所述集中整流装置的负荷功率调节。本申请提出的技术方案,可以利用集中整流装置对高压厂用直流可控负荷单元的负荷进行统一的调节,进而提高了调频的安全性,同时调频方法比较简单。
下面参考附图描述本申请实施例的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法。
实施例一
图1为根据本申请一个实施例提供的一种高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统框图,如图1所示,所述系统包括:调频单元1和高压厂用直流可控负荷单元2,所述调频单元1与所述高压厂用直流可控负荷单元2连接;
所述调频单元1包括集中整流装置1-1,所述集中整流装置1-1用于根据调频指令对所述高压厂用直流可控负荷单元2的负荷功率进行调节;
所述高压厂用直流可控负荷单元2,用于响应所述集中整流装置1-1的负荷功率调节。
在本公开实施例中,如图2所示,所述调频单元1还包括:发电机1-2、发电机主变1-3和高压厂用分裂绕组降压变1-4;
所述发电机1-2通过所述发电机主变1-3与电网系统连接;
所述高压厂用分裂绕组降压变1-4的高压侧连接至所述发电机1-2的出口。
进一步的,如图2所示,所述调频单元1还包括:所述第一厂用可控负荷并网开关1-5和第二厂用可控负荷并网开关1-6;
所述集中整流装置1-1包括:第一集中整流装置1-1-1和第二集中整流装置1-1-2;
所述第一集中整流装置1-1-1通过所述第一厂用可控负荷并网开关1-5与所述高压厂用分裂绕组降压变1-4的低压侧A绕组相连接;
所述第二集中整流装置1-1-2通过所述第二厂用可控负荷并网开关1-6与所述高压厂用分裂绕组降压变1-4的低压侧B绕组相连接。
进一步的,如图3所示,所述高压厂用直流可控负荷单元2包括:第一8.5KV直流母线2-1、第一高压电动机逆变驱动装置2-2、第一高压电动机并网开关2-3、第一高压电动机2-4、第一高压负荷逆变供电装置2-5、第一高压负荷并网开关2-6和第一高压负荷2-7;
所述第一高压电动机2-4通过所述第一高压电动机并网开关2-3与所述第一高压电动机逆变驱动装置2-2连接;
所述第一高压电动机逆变驱动装置2-2与所述第一8.5KV直流母线2-1连接;
所述第一高压负荷2-7通过所述第一高压负荷并网开关2-6与所述第一高压负荷逆变供电装置2-5连接;
所述第一高压负荷逆变供电装置2-5与所述第一8.5KV直流母线2-1连接。
进一步的,如图3所示,所述高压厂用直流可控负荷单元2还包括:第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-8、第一小功率负荷直流断路器2-9和第一小功率负荷子模块2-10;
所述第一小功率负荷子模块2-10通过所述第一小功率负荷直流断路器2-9与所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-8连接;
所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-8与所述第一8.5KV直流母线2-1连接。
其中,所述第一小功率负荷子模块2-10,包括:第一小功率负荷低压直流汇流母线2-10-1、第一1段小功率负荷逆变供电装置2-10-2、第一1段小功率负荷2-10-3、第一2段小功率负荷逆变供电装置2-10-4和第一2段小功率负荷2-10-5;
所述第一小功率负荷直流断路器2-9的一端与所述第一小功率负荷低压直流汇流母线2-10-1连接,另一端与所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-8连接;
所述第一1段小功率负荷2-10-3通过所述第一1段小功率负荷逆变供电装置2-10-2与所述第一小功率负荷低压直流汇流母线2-10-1连接;
所述第一2段小功率负荷2-10-5通过所述第一2段小功率负荷逆变供电装置2-10-4与所述第一小功率负荷低压直流汇流母线2-10-1连接。
在本公开实施例中,如图3所示,所述高压厂用直流可控负荷单元2还包括:第二8.5KV直流母线2-11、第二高压电动机逆变驱动装置2-12、第二高压电动机并网开关2-13、第二高压电动机2-14、第二高压负荷逆变供电装置2-15、第二高压负荷并网开关2-16和第二高压负荷2-17;
所述第二高压电动机2-14通过所述第二高压电动机并网开关2-13与所述第二高压电动机逆变驱动装置2-12连接;
所述第二高压电动机逆变驱动装置2-12与所述第二8.5KV直流母线2-11连接;
所述第二高压负荷2-17通过所述第二高压负荷并网开关2-16与所述第二高压负荷逆变供电装置2-15连接;
所述第二高压负荷逆变供电装置2-15与所述第二8.5KV直流母线2-11连接。
进一步的,如图3所示,所述高压厂用直流可控负荷单元2还包括:第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-18、第二小功率负荷直流断路器2-19和第二小功率负荷子模块2-20;
所述第二小功率负荷子模块2-20通过所述第二小功率负荷直流断路器2-19与所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-18连接;
所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-18与所述第二8.5KV直流母线2-11连接。
其中,所述第二小功率负荷子模块2-20,包括:第二小功率负荷低压直流汇流母线2-20-1、第二1段小功率负荷逆变供电装置2-20-2、第二1段小功率负荷2-20-3、第二2段小功率负荷逆变供电装置2-20-4和第二2段小功率负荷2-20-5;
所述第二小功率负荷直流断路器2-19的一端与所述第二小功率负荷低压直流汇流母线2-20-1连接,另一端与所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置2-18连接;
所述第二1段小功率负荷2-20-3通过所述第二1段小功率负荷逆变供电装置2-20-2与所述第二小功率负荷低压直流汇流母线2-20-1连接;
所述第二2段小功率负荷2-20-5通过所述第二2段小功率负荷逆变供电装置2-20-4与所述第二小功率负荷低压直流汇流母线2-20-1连接。
示例的,可以基于调频指令的对应的所需调节的可控负荷功率调节量利用第一集中整流装置1-1-1或/和第二集中整流装置1-1-2对所述第一高压电动机2-4、第一高压负荷2-7、第一1段小功率负荷2-10-3、第一2段小功率负荷2-10-5、第二高压电动机2-14、第二高压负荷2-17、第二1段小功率负荷2-20-3、第二2段小功率负荷2-20-5的用电功率的调节。
当需要调节的功率较大时,同时利用第一集中整流装置1-1-1和第二集中整流装置1-1-2对高压厂用直流可控负荷单元2中的用电功率进行调节,当需要调节的功率较小时,利用第一集中整流装置1-1-1或第二集中整流装置1-1-2对高压厂用直流可控负荷单元2中的负荷进行调节,其中,所述高压厂用直流可控负荷单元2中的负荷包括:第一高压电动机2-4、第一高压负荷2-7、第一1段小功率负荷2-10-3、第一2段小功率负荷2-10-5、第二高压电动机2-14、第二高压负荷2-17、第二1段小功率负荷2-20-3、第二2段小功率负荷2-20-5,使得可调负荷的范围比较大,调节更加精确。
进一步的,所述1段小功率负荷逆变供电装置及1段小功率负荷的个数可以为多个,且1段小功率负荷对应一个1段小功率负荷逆变供电装置;所述2段小功率负荷逆变供电装置及2段小功率负荷的个数可以为多个,且2段小功率负荷对应一个2段小功率负荷逆变供电装置。
需要说明的是,第一集中整流装置1-1-1和第二集中整流装置1-1-2均采用电力电子的全控功率器件,实现有功功率、无功功率独立可调,采用集中整流装置1-1可以省去单个设备配置单个换流装置,集中整流,提高电能变换效率以及减少负荷损耗,同时集中整流装置采用全控功率器件,短路电流最大为额定电流的1.5倍,对于断路器动热稳定性要求不高,保护简单,故障范围不会扩大。
在本公开实施例中,通过控制集中整流装置1-1,可以灵活调控高压厂用直流可控负荷单元2中负荷的用电功率,使高压厂用直流可控负荷单元2中的用电负荷作为灵活可控的负荷,参与到火电调频工况中,符合目前电网对于可控负荷调频的需求,相较于外加设备辅助火电机组调频,对厂用电系统改动量较小,对于原厂用系统利用率高。
需要说明的是,在高压厂用直流可控负荷单元2中采用第一8.5KV直流母线2-1、第二8.5KV直流母线2-11,相较于传统6kV直流母线电压,电压等级提高,且只需要正负极电缆,相较于6kV三相交流电缆,电缆量大大减小,节约了投资。同时8.5kV直流母线上故障定位简单,且因为全部采用电力电子设备,相对造价便宜,可简化用电负荷内部电路以及降低故障率和设备成本,进一步的,所述高压厂用直流可控负荷单元2相较于传统火电6kV高压厂用系统,采用直流供电、配电形式,单元内无谐波治理问题,供电稳定、电能质量高,高压厂用直流可控负荷单元2中无需考虑相角和频率,可以实现异步系统互联,不存在无功补偿问题。
进一步的,所述高压厂用直流可控负荷单元2,相对原厂用系统供电容量进一步提升,方便后续更多负荷接入,直流组网相对简单,负荷具有电力电子模块化的特点,接入简单,无需复杂校验,供电范围更广,同时,所述高压厂用直流可控负荷单元2中各类电动机、高压负荷、低压负荷,配置保护相对简单,当发生故障时,因为变频装置的隔离,故障范围不会扩大,采用电力电子全控元器件,除了具有变流作用,还具有交直流隔离,电压变化的作用;而且全部元器件电力电子化,使得供电高效,同时因为采用直流方式供电,无谐波与电压波动冲击影响问题。
在本公开实施例中,如图4所示,为所述高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统整体示意图,当所述调频单元1接收到所述调频指令时,确定所需调节的有功功率,基于所述所需调节的有功功率,利用第一集中整流装置1-1-1和/或第二集中整流装置1-1-2,控制所述高压厂用直流可控负荷单元2中各负荷的用电功率的大小,所述高压厂用直流可控负荷单元2中各类电动机、高压用电负荷、低压用电负荷变频驱动,通过第一高压电动机逆变驱动装置2-2、第一高压负荷逆变供电装置2-5、第一1段小功率负荷逆变供电装置2-10-2、第一2段小功率负荷逆变供电装置2-10-4、第二高压电动机逆变驱动装置2-12、第二高压负荷逆变供电装置2-15、第二1段小功率负荷逆变供电装置2-20-2、第二2段小功率负荷逆变供电装置2-20-4进行功率调节,响应功率变化,即响应所述调频指令。
需要说明的是,采用新型下垂控制方案,来响应机组频率调节,其中,有功-频率下垂控制方程为:
Figure 191918DEST_PATH_IMAGE006
,式中:P为调频指令对应的发电机调节目标功率,
Figure 629853DEST_PATH_IMAGE007
为发电机初始功率,
Figure 50470DEST_PATH_IMAGE008
为调频指令对应的发电机调节目标频率,
Figure 523040DEST_PATH_IMAGE009
为发电机初始频率,
Figure 188552DEST_PATH_IMAGE010
为有功下垂系数,用ΔP表示功率调节量,在高压厂用直流可控负荷参与火电调频系统中,ΔP为可控负荷功率调节量,则上述公式
Figure 113783DEST_PATH_IMAGE006
又可以表示为:
Figure 338091DEST_PATH_IMAGE011
,式中,
Figure 461905DEST_PATH_IMAGE012
为电网频率偏移量。
当火电机组即发电机所连接输电线路频率下降时,需要火电机组负荷的有功功率成正比例线性下降,来抑制频率的降低;当火电机组所连接输电线路频率上升时,需要火电机组负荷的有功功率成正比例线性增加,来抑制频率的增加。
进一步的,通过控制高压厂用直流可控负荷单元2中用电负荷的动态调节,实时响应机组频率变化。
综上所述,本实施例提出的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统,可以利用集中整流装置对高压厂用直流可控负荷单元的负荷进行统一的调节,进而提高了调频的安全性,同时调频方法比较简单。
实施例二
本实施例提供高压厂用直流可控负荷参与火电调频的方法,如图5所示,所述方法包括:
步骤1:获取调频指令,并根据所述调频指令确定所需调节的有功功率;
步骤2:基于所需调节的有功功率,利用集中整流装置调节所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率,进而响应所述调频指令。
其中,所需调节的有功功率的计算式如下:
Figure 746256DEST_PATH_IMAGE001
式中,
Figure 158782DEST_PATH_IMAGE002
为所需调节的有功功率,
Figure 249098DEST_PATH_IMAGE003
为调频指令对应的发电机调节目标频率,
Figure 430681DEST_PATH_IMAGE004
为发电机初始频率,
Figure 620354DEST_PATH_IMAGE005
为有功下垂系数。
综上所述,本实施例提出的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的方法,可以利用集中整流装置对高压厂用直流可控负荷单元的负荷进行统一的调节,进而提高了调频的安全性,同时调频方法比较简单。
实施例三
为了实现上述实施例,本公开还提出一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如实施例二所述的方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统,其特征在于,包括:调频单元和高压厂用直流可控负荷单元,所述调频单元与所述高压厂用直流可控负荷单元连接;
所述调频单元包括集中整流装置,所述集中整流装置用于根据调频指令对所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率进行调节;
所述高压厂用直流可控负荷单元,用于响应所述集中整流装置的负荷功率调节;
所述高压厂用直流可控负荷单元包括:第一8.5KV直流母线、第一高压电动机逆变驱动装置、第一高压电动机并网开关、第一高压电动机、第一高压负荷逆变供电装置、第一高压负荷并网开关和第一高压负荷;
所述第一高压电动机通过所述第一高压电动机并网开关与所述第一高压电动机逆变驱动装置连接;
所述第一高压电动机逆变驱动装置与所述第一8.5KV直流母线连接;
所述第一高压负荷通过所述第一高压负荷并网开关与所述第一高压负荷逆变供电装置连接;
所述第一高压负荷逆变供电装置与所述第一8.5KV直流母线连接;
所述高压厂用直流可控负荷单元还包括:第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置、第一小功率负荷直流断路器和第一小功率负荷子模块;
所述第一小功率负荷子模块通过所述第一小功率负荷直流断路器与所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置连接;
所述第一小功率负荷DC-DC降压隔离装置与所述第一8.5KV直流母线连接。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述调频单元还包括:发电机、发电机主变和高压厂用分裂绕组降压变;
所述发电机通过所述发电机主变与电网系统连接;
所述高压厂用分裂绕组降压变的高压侧连接至所述发电机的出口。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述调频单元还包括:第一厂用可控负荷并网开关和第二厂用可控负荷并网开关;
所述集中整流装置包括:第一集中整流装置和第二集中整流装置;
所述第一集中整流装置通过所述第一厂用可控负荷并网开关与所述高压厂用分裂绕组降压变的低压侧A绕组相连接;
所述第二集中整流装置通过所述第二厂用可控负荷并网开关与所述高压厂用分裂绕组降压变的低压侧B绕组相连接。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述高压厂用直流可控负荷单元还包括:第二8.5KV直流母线、第二高压电动机逆变驱动装置、第二高压电动机并网开关、第二高压电动机、第二高压负荷逆变供电装置、第二高压负荷并网开关和第二高压负荷;
所述第二高压电动机通过所述第二高压电动机并网开关与所述第二高压电动机逆变驱动装置连接;
所述第二高压电动机逆变驱动装置与所述第二8.5KV直流母线连接;
所述第二高压负荷通过所述第二高压负荷并网开关与所述第二高压负荷逆变供电装置连接;
所述第二高压负荷逆变供电装置与所述第二8.5KV直流母线连接。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述高压厂用直流可控负荷单元还包括:第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置、第二小功率负荷直流断路器和第二小功率负荷子模块;
所述第二小功率负荷子模块通过所述第二小功率负荷直流断路器与所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置连接;
所述第二小功率负荷DC-DC降压隔离装置与所述第二8.5KV直流母线连接。
6.一种基于上述权利要求1-5任一所述的高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统的调频方法,其特征在于,所述方法包括:
获取调频指令,并根据所述调频指令确定所需调节的有功功率;
基于所需调节的有功功率,利用集中整流装置调节所述高压厂用直流可控负荷单元的负荷功率,进而响应所述调频指令。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所需调节的有功功率的计算式如下:
Figure 738607DEST_PATH_IMAGE001
式中,
Figure 930554DEST_PATH_IMAGE002
为所需调节的有功功率,
Figure 744926DEST_PATH_IMAGE003
为调频指令对应的发电机调节目标频率,
Figure 567388DEST_PATH_IMAGE004
为发电机初始频率,
Figure 896739DEST_PATH_IMAGE005
为有功下垂系数。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现如权利要求6至7中任一项所述的方法。
CN202211078801.0A 2022-09-05 2022-09-05 高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法 Active CN115149590B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211078801.0A CN115149590B (zh) 2022-09-05 2022-09-05 高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法
US18/337,835 US11799298B1 (en) 2022-09-05 2023-06-20 System and method for frequency modulation based on direct current controllable load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211078801.0A CN115149590B (zh) 2022-09-05 2022-09-05 高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115149590A CN115149590A (zh) 2022-10-04
CN115149590B true CN115149590B (zh) 2022-11-29

Family

ID=83415522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211078801.0A Active CN115149590B (zh) 2022-09-05 2022-09-05 高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11799298B1 (zh)
CN (1) CN115149590B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108199389A (zh) * 2017-12-11 2018-06-22 囯网河北省电力有限公司电力科学研究院 一种提高火力发电系统一次调频响应的方法及装置
CN110011358A (zh) * 2019-05-05 2019-07-12 国网安徽省电力有限公司培训中心 一种配电网负荷状态调节控制器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3872406B2 (ja) * 2002-09-02 2007-01-24 株式会社日立製作所 発電プラントの負荷制御方法
US7439634B2 (en) * 2004-08-24 2008-10-21 Honeywell International Inc. Electrical starting, generation, conversion and distribution system architecture for a more electric vehicle
SG11201609239SA (en) * 2014-05-04 2016-12-29 Abb Schweiz Ag Fault protection in converter-based dc distribution systems
CN111478376A (zh) * 2020-06-02 2020-07-31 赫普能源环境科技股份有限公司 一种火电机组协调控制调峰调频系统和方法
CN212412777U (zh) * 2020-07-21 2021-01-26 西安热工研究院有限公司 一种基于发电厂可变负荷的辅助调频系统
CN114825451B (zh) * 2022-06-29 2022-10-11 西安热工研究院有限公司 一种火电厂用光储微网柔性组网系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108199389A (zh) * 2017-12-11 2018-06-22 囯网河北省电力有限公司电力科学研究院 一种提高火力发电系统一次调频响应的方法及装置
CN110011358A (zh) * 2019-05-05 2019-07-12 国网安徽省电力有限公司培训中心 一种配电网负荷状态调节控制器

Also Published As

Publication number Publication date
CN115149590A (zh) 2022-10-04
US11799298B1 (en) 2023-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Howlader et al. Active power control to mitigate voltage and frequency deviations for the smart grid using smart PV inverters
CN101123352B (zh) 风力发电系统的背靠背变流器及其环流控制方法
EP2477299B1 (en) Power Conversion Control With Energy Storage
EP2315345A2 (en) Grid fault ride-through for current source converter-based wind energy conversion systems
Islam et al. Power converters for wind turbines: Current and future development
CN102142690A (zh) 用于控制功率转换的电流控制器设备和向量控制方法
CN105720611A (zh) 风电场无功功率控制方法及系统
CN108879716A (zh) 直驱永磁风机的无功协调控制方法及系统
CN217882857U (zh) 一种基于储能的调频系统
CN117913903A (zh) 一种光伏发电并离网切换控制方法、系统和控制器
CN115149590B (zh) 高压厂用直流可控负荷参与火电调频的系统及方法
Yan et al. A novel converter system for DFIG based on DC transmission
CN115173438B (zh) 可控高压厂用飞轮储能辅助火电的调频系统及方法
US20220294229A1 (en) Method and stabilization controller for operating a stand-alone grid
Moustafa et al. Simulation of a VSC transmission scheme supplying a passive load
Khodabakhsh et al. Primary Frequency Control in Islanded Microgrids Using Solid-State Transformers as Virtual Synchronous Machines
CN113765128A (zh) 一种高压直挂式储能变流器
CN210927096U (zh) 直流耦合系统
CN218586894U (zh) 一种基于集中整流装置的调频系统
CN115149589B (zh) 高压厂用交流可控负荷辅助火电调频的系统及方法
CN219145026U (zh) 一种基于sop装置的调频系统
CN116054266B (zh) 一种可控储能电站联合火电机组调频调峰系统及方法
Modi et al. Control of Solar PV-Battery System to Limit in PCC Voltage Rise and for Power Quality Improvement
Bhattacharya et al. A practical operation strategy for STATCOM under single line to ground faults in the power system
Tian et al. DC Voltage Regulation Bandwidth Enhancement Control in VSG based Bi-directional EV Charger

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant