CN115912404A - 一种异步电网频率同步运行控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本一种异步电网频率同步运行控制方法和装置，以实现分区异步之间频率一致性运行，提高异步电网间频率的同步性。该装置包括异步电网频率同步运行控制器，所述异步电网频率同步运行控制器用于对所输入的频率差值△f1、△f2进行一系列的滤波、隔直、PI控制、限幅等控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率；所述频率差值△f1、△f2为背靠背换流站两侧频率f1、f2与额定频率的差值。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种异步电网频率同步运行控制方法和装置。
背景技术
2016年南方电网已经实现了云南电网与主网通过直流连接的异步联网格局。广东电网将建设湾区中、南两个通道的背靠背柔直工程和500kV交流新外环。到2030年后广东电网可能发展为东西分区柔性直流异步联网。
异步联网后，分区电网间频率虽然都在工频附近，但失去了频率的同步性。目前，除了FLC(Frequencylimitcontrol，频率限制控制)之外，异步电网之间各自进行频率控制，无法实现全网调频资源的实时、自动共享，难以构建全网统一的调频辅助服务市场。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种异步电网频率同步运行控制方法和装置，以实现分区异步之间频率一致性运行，提高异步电网间频率的同步性。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种异步电网频率同步运行控制装置，包括：
异步电网频率同步运行控制器，所述异步电网频率同步运行控制器用于对所输入的频率差值△f1、△f2进行控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率；
所述频率差值△f1、△f2为背靠背换流站两侧频率f1、f2与额定频率的差值。
进一步地，所述控制处理包括滤波、隔直、PI控制以及限幅。
进一步地，所述的异步电网频率同步运行控制装置还包括：
投退按钮，所述投退按钮用于操作启动所述异步电网频率同步运行控制器。
进一步地，所述的异步电网频率同步运行控制装置还包括
操作界面HMI，所述操作界面HM上设置有所述投退按钮。
第二方面，本发明提供一种异步电网频率同步运行控制方法，所述方法包括：
投入投退按钮，启动异步电网频率同步控制功能，直流测量系统实时测量计算背靠背换流站两侧频率f1、f2，计算得到△f1、△f2，并作为异步电网频率同步运行控制器的输入，经过异步电网频率同步运行控制器的滤波、隔直、PI控制、限幅控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率。
进一步地，异步电网频率同步控制功能投入启动后，自动屏蔽柔直单元的FLC功能。
进一步地，若直流运行中稳控装置动作，则采取稳控优先原则，稳控动作后退出异步电网频率同步控制功能，同时清零异步电网频率同步控制功能输出。
进一步地，异步电网频率同步控制功能动作后，频率同步控制调节后的柔直功率不小于最小运行功率和不大于单元允许的最大过负荷功率。
进一步地，退出投退按钮，则异步电网频率同步运行控制器失效，输出为0。
进一步地，所述滤波的时间常数T1取值为6ms。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过采用异步电网频率同步运行控制器对所输入的频率差值△f1、△f2进行一系列的滤波、隔直、PI控制、限幅等控制环节处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率，实现分区异步之间频率一致性运行，提高异步电网间频率的同步性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的异步电网频率同步运行控制器的运行逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1：
参阅图1所示，本实施例提供的一种异步电网频率同步运行控制装置主要包括：异步电网频率同步运行控制器，该异步电网频率同步运行控制器对所输入的频率差值△f1、△f2进行一系列的滤波、隔直、PI控制、限幅等控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率。
在图1中，△f1、△f2是背靠背换流站两侧频率f1、f2与额定频率的差值，ΔP为直流功率调制量；T1为滤波时间常数，取6ms；K为放大系数，取15；Kp和Ki为比例常数和积分常数，该两个常数通过系统仿真分析研究确定，对鲁西背靠背直流，Kp＝0.045，Ki＝36时。
如此，通过采用异步电网频率同步运行控制器对所输入的频率差值△f1、△f2进行一系列的滤波、隔直、PI控制、限幅等控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率，实现分区异步之间频率一致性运行，提高异步电网间频率的同步性。
作为本异步电网频率同步运行控制装置的一种优选，还包括操作界面HMI，所述操作界面HM上设置有投退按钮，该投退按钮用于操作启动所述异步电网频率同步运行控制器。也就是说，也可以在操作界面启动异步电网频率同步运行控制功能，以便于运行人员的操作。
实施例2：
本实施例提供了一种异步电网频率同步运行控制方法，具体实现方法如下：
1)运行人员操作界面HMI上设置“异步电网频率同步运行”控制功能的投退按钮，运行人员可以通过投退按钮对该功能进行手动投退操作。
2)柔性直流控制系统的极控系统中增加“异步电网频率同步运行控制”逻辑，该逻辑由异步电网频率同步运行控制器来运行，具体逻辑框图1所示：其中：△f1、△f2是背靠背换流站两侧频率f1、f2与额定频率的差值，ΔP为直流功率调制量；T1为滤波时间常数，取6ms；K为放大系数，取15；Kp和Ki为比例常数和积分常数，该两个常数通过系统仿真分析研究确定，对鲁西背靠背直流，Kp＝0.045，Ki＝36时。
3)运行人员投入“异步电网频率同步运行”控制功能的投退按钮，直流测量系统实时测量计算背靠背换流站两侧频率f1、f2，计算得到△f1、△f2，并作为图1所示的异步电网频率同步运行控制器的输入，经过图1所示控制器一系列的滤波、隔直、PI控制、限幅等控制环节，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率。如此，通过采用异步电网频率同步运行控制器对所输入的频率差值△f1、△f2进行一系列的滤波、隔直、PI控制、限幅等控制环节处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率，实现分区异步之间频率一致性运行，提高异步电网间频率的同步性。
4)异步电网频率同步控制功能投入后，自动屏蔽柔直单元的FLC(Frequencylimitcontrol，频率限制控制)功能(常规单元FLC功能不受频率同步控制功能影响)。
5)若直流运行中稳控装置动作，则采取稳控优先原则，稳控动作后退出频率同步控制功能，同时清零频率同步控制功能输出(不退频率同步控制压板，HMI界面手动复位稳控动作告警信号延时3秒后重新使能频率同步控制功能)。
6)异步电网频率同步运行控制功能动作后，应保证柔直单元工作在安全范围内，不会导致柔直过负荷和柔直功率反转(频率同步控制调节后的柔直功率不小于最小运行功率和不大于单元允许的最大过负荷功率)。
7)运行人员退出“异步电网频率同步运行”控制功能的投退按钮，则异步电网频率同步运行控制器失效，控制器输出为0。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种异步电网频率同步运行控制装置，其特征在于，包括：
异步电网频率同步运行控制器，所述异步电网频率同步运行控制器用于对所输入的频率差值△f1、△f2进行控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率；
所述频率差值△f1、△f2为背靠背换流站两侧频率f1、f2与额定频率的差值。
2.如权利要求1所述的异步电网频率同步运行控制装置，其特征在于，所述控制处理包括滤波、隔直、PI控制以及限幅。
3.如权利要求1或2所述的异步电网频率同步运行控制装置，其特征在于，还包括：
投退按钮，所述投退按钮用于操作启动所述异步电网频率同步运行控制器。
4.如权利要求3所述的异步电网频率同步运行控制装置，其特征在于，还包括
操作界面HMI，所述操作界面HM上设置有所述投退按钮。
5.一种异步电网频率同步运行控制方法，其特征在于，所述方法包括：
投入投退按钮，启动异步电网频率同步控制功能，直流测量系统实时测量计算背靠背换流站两侧频率f1、f2，计算得到△f1、△f2，并作为异步电网频率同步运行控制器的输入，经过异步电网频率同步运行控制器的滤波、隔直、PI控制、限幅控制处理，计算得到直流功率调制量，并叠加到直流功率参考值上，自动调节柔性直流的实际运行功率。
6.如权利要求5所述的异步电网频率同步运行控制方法，其特征在于，异步电网频率同步控制功能投入启动后，自动屏蔽柔直单元的FLC功能。
7.如权利要求5或6所述的异步电网频率同步运行控制方法，其特征在于，若直流运行中稳控装置动作，则采取稳控优先原则，稳控动作后退出异步电网频率同步控制功能，同时清零异步电网频率同步控制功能输出。
8.如权利要求5所述的异步电网频率同步运行控制方法，其特征在于，异步电网频率同步控制功能动作后，频率同步控制调节后的柔直功率不小于最小运行功率和不大于单元允许的最大过负荷功率。
9.如权利要求5所述的异步电网频率同步运行控制方法，其特征在于，退出投退按钮，则异步电网频率同步运行控制器失效，输出为0。
10.如权利要求5所述的异步电网频率同步运行控制方法，其特征在于，所述滤波的时间常数T1取值为6ms。
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| CN202211627430.7A CN115912404A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 一种异步电网频率同步运行控制方法和装置 |
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| CN202211627430.7A Pending CN115912404A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 一种异步电网频率同步运行控制方法和装置 |
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2022
- 2022-12-16 CN CN202211627430.7A patent/CN115912404A/zh active Pending
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