CN117674306A - 一种有功控制的协调方法、装置及电网结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有功控制的协调方法、装置及电网结构，方法包括：在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面；当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧；待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值；当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统自动有功控制技术领域，尤其涉及一种有功控制的协调方法、装置及电网结构。
背景技术
近年来，新能源开发利用持续提速，风电装机规模始终保持较快增长速度，随着新能源装机容量的大幅度提高，规模化新能源电力消纳面临的问题和矛盾更加突出。
目前，由于电网按照电压等级分级管理，地调调管的110kV风光新能源无法纳入全省统一的有功控制之中，同时由于一次能源风能、太阳能的随机波动性，决定了大规模新能源电力输出功率的随机波动性和难以准确预测性，无法准确有效实现新能源的并网。
发明内容
本发明提供了一种有功控制的协调方法、装置及电网结构，以解决现有技术中新能源电力输出功率的存在随机波动性和难以准确预测性，导致无法准确有效实现新能源的并网的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种有功控制的协调方法，包括：
在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面；
当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧；
待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值；
当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
作为优选方案，在所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机之前，还包括：
在第一调侧建立新能源场站的有功控制主站系统，并在第二调侧建立新能源场站的有功控制子站系统；
对所建立的有功控制主站系统和有功控制子站系统设定控制周期，以使得每到达一个控制周期后，对所述第一调侧和所述第二调侧进行协调控制。
作为优选方案，所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面，具体为：
在第一调侧的母线上建立代表所述第一调侧的所有新能源机组的虚拟发电机；
在第二调侧建立用于约束第二调侧组成部分的有功送出的有功送出断面。
作为优选方案，所述实时有功功率和可用有功功率的表达式为：
其中，Pj表示变电站的第j条线路的实时有功功率，Nln表示变电站所带的线路总数量，表示变电站所带的第k台新能源机组对线路LNj的有功灵敏度，LNj表示变电站的第j条线路，/>表示变电站所带的第k台新能源机组的可用有功功率，Nwg表示变电站所带的新能源机组总数量。
作为优选方案，所述待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值，具体为：
待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，根据所述实时有功功率和可用有功功率，计算出虚拟负载率；
根据所述虚拟负载率，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，进而向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
作为优选方案，所述新能源场站为风电场；所述当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制，具体为：
当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束；
依次判断变电站是否需要增加总风力发电；
当变电站当前需要增加总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最大的风电场，并增加该风电场的有功功率；
当变电站当前需要减少总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最小的风电场，并减少该风电场的有功功率；
当电网当前需要保持总风力发电时，增加有功出力设定值最小的风电场的有功功率，同时减少有功出力设定值最大的风电场的有功功率；
将计算得的各风电场全场有功出力设定值，对应的有功功率调节指令下发到各个风电场执行，从而实现有功功率的控制。
相应地，本发明还提供一种有功控制的协调装置，包括：建立模块、上送模块、下发模块和控制模块；
所述建立模块，用于在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面；
所述上送模块，用于当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧；
所述下发模块，用于待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值；
所述控制模块，用于当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
相应地，本发明还提供一种电网结构，用于实现如上所述的有功控制的协调方法，包括：第一调侧和第二调侧；
所述第一调侧包括第一母线、第二母线和第三母线，所述第三母线上连接有虚拟发电厂；其中，所述第一母线、第二母线和第三母线分别为变电站中不同电压的母线；
所述第二调侧包括若干个发电机组，所述发电机组通过所述第二调侧的母线，经过有功送出断面从而与第一调侧的第三母线连接。
相应地，本发明还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的有功控制的协调方法。
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项所述的有功控制的协调方法。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明的技术方案通过在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与第一调侧的母线连接的有功送出断面，可以更好地平衡电力系统的供需关系，提高系统的稳定性。当控制周期到来时，获取虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至第一调侧，待第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出虚拟发电厂的有功出力设定值，并向第二调侧发送该设定值，从而能够适应不同负荷变化情况，减少电力系统中的故障风险，提高系统的可靠性和安全性。而当第二调侧接收到有功出力设定值后，将其作为有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据全场有功出力设定值进行有功功率的控制，可以实现对电力系统的优化运行，且满足110kV新能源友好并网的控制要求，同时也提高了能源利用效率。
附图说明
图1：为本发明实施例所提供的一种有功控制的协调方法的步骤流程图；
图2：为本发明实施例所提供的一种有功控制的协调装置的结构图；
图3：为本发明实施例所提供的电网结构示意图。
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作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。
实施例一
请参照图1，为本发明实施例提供的一种有功控制的协调方法，包括以下步骤S101-S104：
步骤S101：在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面。
在本实施例中，第一调侧可以是省调侧，第二调侧可以是地调侧，从而能够实现地调调管的110kV风光新能源纳入全省统一的有功控制之中，解决省调层面的大火电、水电与风光集群不同时空尺度的协调，以及地调层面的中小水电和同一片区新能源的不同时空尺度的协调。
作为本实施例的优选方案，在所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机之前，还包括：
在第一调侧建立新能源场站的有功控制主站系统，并在第二调侧建立新能源场站的有功控制子站系统；对所建立的有功控制主站系统和有功控制子站系统设定控制周期，以使得每到达一个控制周期后，对所述第一调侧和所述第二调侧进行协调控制。
在本实施例中，在省调侧建立新能源场站有功控制主站系统，地调侧建立新能源场站有功控制子站系统，优选地，设定启动控制周期T＝300秒。
需要说明的是，新能源场站有功控制主站系统和新能源场站有功控制子站系统是关键的电力管理系统。新能源场站有功控制主站系统主要负责对整个新能源场站的有功功率进行监控、调节和控制，它接收并执行电力调度机构发送的有功功率控制信号，确保新能源场站的输出功率与电网的需求相匹配。此外，主站系统还负责与其他系统进行交互，如与自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)系统和自动电压控制(AutomaticVoltage Control，AVC)系统等进行数据交换，以实现对局部电网频率和电压的精确控制。新能源场站有功控制子站系统则主要负责对单个或多个新能源设备(如风电机组、光伏逆变器等)的有功功率进行监控、调节和控制。这些设备通常分布在新能源场站的各个角落，因此子站系统需要具备高度的本地化管理和控制能力。
作为本实施例的优选方案，所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面，具体为：
在第一调侧的母线上建立代表所述第一调侧的所有新能源机组的虚拟发电机；在第二调侧建立用于约束第二调侧组成部分的有功送出的有功送出断面。
在本实施例中，针对220kV变电站A，在省调侧的母线BS上，建立1台虚拟发电机G。在地调侧，建立1个有功送出断面，该断面包括了线路1和线路2。
进一步地，针对220kV变电站ST220，在省调侧ST220的110kV母线上，建立1台虚拟发电机，记为G220，即用G220代表ST220所带的所有110kV新能源机组。在地调侧，建立1个有功送出断面，用于约束其组成部分的有功送出，记为Asnap＝{LNi}，i＝1…Nln，其中LNi表示ST220的第i条110kV线路，Nln表示ST220所带的110kV线路数量。重复该步骤，直至所有220kV变电站均完成。
步骤S102：当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧。
作为本实施例的优选方案，所述实时有功功率和可用有功功率的表达式为：
其中，Pj表示变电站的第j条线路的实时有功功率，Nln表示变电站所带的线路总数量，表示变电站所带的第k台新能源机组对线路LNj的有功灵敏度，LNj表示变电站的第j条线路，/>表示变电站所带的第k台新能源机组的可用有功功率，Nwg表示变电站所带的新能源机组总数量。
在本实施例中，当控制周期到来时，地调上送G的实时有功功率Pg和可用有功功率到省调侧，其中：
Pg＝P1+P2＝50MW
进一步地，表示ST220所带的第k台110kV新能源机组对线路LNj的有功/无功灵敏度，其中，对于有功灵敏度的计算方式，包括：首先计算出系统中各个节点的电压相位角和幅值；然后根据这些信息计算出每个节点的有功功率；最后，通过对每个节点有功功率的变化率进行求导，得到有功类灵敏度；而对于无功灵敏度的计算方式，包括：首先计算出系统中各个节点的电压相位角和幅值；然后根据这些信息计算出每个节点的无功功率；最后，通过对每个节点无功功率的变化率进行求导，得到无功类灵敏度。
步骤S103：待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
作为本实施例的优选方案，所述待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值，具体为：
待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，根据所述实时有功功率和可用有功功率，计算出虚拟负载率；根据所述虚拟负载率，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，进而向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
在本实施例中，省调侧接收Pg和后，计算G220的有功出力设定值/>并将所有220kV变电站的/>下发至地调侧。基于实时有功功率和可用有功功率计算虚拟负载率，进而确定虚拟发电厂的有功出力设定值的方法。具体来说，系统在接收到实时有功功率和可用有功功率后，将根据这些数据计算出虚拟负载率。这个虚拟负载率可以理解为系统中电力需求与供应的比例。而系统将依据这个虚拟负载率来计算出虚拟发电厂的有功出力设定值。最后，这个有功出力设定值将被发送至第二调侧，以实现对电力系统的优化控制。
可以理解的是，通过精确计算虚拟负载率，能够更准确地反映电力系统的实际运行状态，从而有助于提高系统的运行效率和稳定性。通过对虚拟发电厂的有功出力进行精确控制，可以有效地保证电力供应的稳定性，避免因电力供需不平衡而导致的系统故障，同时该方法不仅能够提高电力系统的运行效率，还能够降低系统的运行成本，从而提高整体的经济效益。
步骤S104：当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
作为本实施例的优选方案，所述新能源场站为风电场；所述当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制，具体为：
当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束；依次判断变电站是否需要增加总风力发电；当变电站当前需要增加总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最大的风电场，并增加该风电场的有功功率；当变电站当前需要减少总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最小的风电场，并减少该风电场的有功功率；当电网当前需要保持总风力发电时，增加有功出力设定值最小的风电场的有功功率，同时减少有功出力设定值最大的风电场的有功功率；将计算得的各风电场全场有功出力设定值，对应的有功功率调节指令下发到各个风电场执行，从而实现有功功率的控制。
在本实施例中，地调侧接收后，以/>作为断面Asnap的有功送出约束，并计算每座110kV新能源场站的全场有功出力设定值Pwind，并将Pwind下发至各个110kV新能源场站的有功控制子站系统。
在本实施例中，当第二调侧接收到有功出力设定值后，将其作为风电场有功送出断面的约束。然后根据变电站是否需要增加或减少总风力发电，选择相应的风电场进行有功功率的调整。具体来说，如果变电站需要增加总风力发电，则选择有功出力设定值最大的风电场，并增加其有功功率；如果变电站需要减少总风力发电，则选择有功出力设定值最小的风电场，并减少其有功功率；如果电网需要保持总风力发电，则同时增加有功出力设定值最小的风电场的有功功率和减少有功出力设定值最大的风电场的有功功率。最后，将计算得到的各风电场全场有功出力设定值对应的有功功率调节指令下发到各个风电场执行，从而实现对风电场有功功率的控制。
可以理解的是，在省调侧的220kV变电站建立了虚拟发电机，以代表其所带的所有110kV新能源机组；在地调侧建立了断面，用于约束上述110kV新能源机组的有功出力。当控制周期到来时，地调侧上送虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，省调侧下发虚拟发电机的有功设定值作为地调侧的断面约束，地调侧根据断面约束要求，将全场有功出力指令下发到110kV新能源子站。以满足110kV新能源友好并网的控制要求。
实施以上实施例，具有如下效果：
本发明的技术方案通过在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与第一调侧的母线连接的有功送出断面，可以更好地平衡电力系统的供需关系，提高系统的稳定性。当控制周期到来时，获取虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至第一调侧，待第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出虚拟发电厂的有功出力设定值，并向第二调侧发送该设定值，从而能够适应不同负荷变化情况，减少电力系统中的故障风险，提高系统的可靠性和安全性。而当第二调侧接收到有功出力设定值后，将其作为有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据全场有功出力设定值进行有功功率的控制，可以实现对电力系统的优化运行，且满足110kV新能源友好并网的控制要求，同时也提高了能源利用效率。
实施例二
请参阅图2，其为本发明所提供一种有功控制的协调装置，包括：建立模块201、上送模块202、下发模块203和控制模块204。
所述建立模块201，用于在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面。
所述上送模块202，用于当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧。
所述下发模块203，用于待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
所述控制模块204，用于当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
作为本实施例的优选方案，在所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机之前，还包括：
在第一调侧建立新能源场站的有功控制主站系统，并在第二调侧建立新能源场站的有功控制子站系统；对所建立的有功控制主站系统和有功控制子站系统设定控制周期，以使得每到达一个控制周期后，对所述第一调侧和所述第二调侧进行协调控制。
作为本实施例的优选方案，所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面，具体为：
在第一调侧的母线上建立代表所述第一调侧的所有新能源机组的虚拟发电机；在第二调侧建立用于约束第二调侧组成部分的有功送出的有功送出断面。
作为本实施例的优选方案，所述实时有功功率和可用有功功率的表达式为：
其中，Pj表示变电站的第j条线路的实时有功功率，Nln表示变电站所带的线路总数量，表示变电站所带的第k台新能源机组对线路LNj的有功灵敏度，LNj表示变电站的第j条线路，/>表示变电站所带的第k台新能源机组的可用有功功率，Nwg表示变电站所带的新能源机组总数量。
作为本实施例的优选方案，所述待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值，具体为：
待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，根据所述实时有功功率和可用有功功率，计算出虚拟负载率；根据所述虚拟负载率，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，进而向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
作为本实施例的优选方案，所述新能源场站为风电场；所述当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制，具体为：
当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束；依次判断变电站是否需要增加总风力发电；当变电站当前需要增加总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最大的风电场，并增加该风电场的有功功率；当变电站当前需要减少总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最小的风电场，并减少该风电场的有功功率；当电网当前需要保持总风力发电时，增加有功出力设定值最小的风电场的有功功率，同时减少有功出力设定值最大的风电场的有功功率；将计算得的各风电场全场有功出力设定值，对应的有功功率调节指令下发到各个风电场执行，从而实现有功功率的控制。
所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施以上实施例，具有如下效果：
本发明的技术方案通过在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与第一调侧的母线连接的有功送出断面，可以更好地平衡电力系统的供需关系，提高系统的稳定性。当控制周期到来时，获取虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至第一调侧，待第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出虚拟发电厂的有功出力设定值，并向第二调侧发送该设定值，从而能够适应不同负荷变化情况，减少电力系统中的故障风险，提高系统的可靠性和安全性。而当第二调侧接收到有功出力设定值后，将其作为有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据全场有功出力设定值进行有功功率的控制，可以实现对电力系统的优化运行，且满足110kV新能源友好并网的控制要求，同时也提高了能源利用效率。
实施例三
请参阅图3，其为本发明所提供的一种电网结构，用于实现如实施例一所述的有功控制的协调方法，包括：第一调侧和第二调侧。
所述第一调侧包括第一母线、第二母线和第三母线，所述第三母线上连接有虚拟发电厂；其中，所述第一母线、第二母线和第三母线分别为变电站中不同电压的母线。
所述第二调侧包括若干个发电机组，所述发电机组通过所述第二调侧的母线，经过有功送出断面从而与第一调侧的第三母线连接。
在本实施例中，第一调侧可以是省调侧，第一调侧可以是地调侧，从而能够实现地调调管的110kV风光新能源纳入全省统一的有功控制之中，解决省调层面的大火电、水电与风光集群不同时空尺度的协调，以及地调层面的中小水电和同一片区新能源的不同时空尺度的协调。
在本实施例中，在省调侧的220kV变电站建立了虚拟发电机，以代表G1、G2、G3、G4的所有110kV新能源机组；在地调侧建立了断面，用于约束上述110kV新能源机组的有功出力。当控制周期到来时，地调侧上送虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，省调侧下发虚拟发电机的有功设定值作为地调侧的断面约束，地调侧根据断面约束要求，将全场有功出力指令下发到110kV新能源子站。以满足110kV新能源友好并网的控制要求。
实施以上实施例，具有如下效果：
通过虚拟发电机和有功送出断面的协调控制，可以更好地平衡电力系统的供需关系，提高系统的稳定性，而通过实时监测虚拟发电机的有功功率和可用有功功率，并根据其设定值进行控制，可以实现对电力系统的优化运行，提高能源利用效率，同时也可以根据实际需求灵活调整电力系统的出力，适应不同负荷变化情况，并且协调控制可以减少电力系统中的故障风险，提高系统的可靠性和安全性。
实施例四
相应地，本发明还提供一种终端设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项实施例所述的有功控制的协调方法。
该实施例的终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、计算机指令。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一中的各个步骤，例如图1所示的步骤S101至S104。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述装置实施例中各模块/单元的功能，例如下发模块203。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。例如，所述下发模块203，用于待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
实施例五
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项实施例所述的有功控制的协调方法。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有功控制的协调方法，其特征在于，包括：
在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面；
当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧；
待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值；
当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
2.如权利要求1所述的一种有功控制的协调方法，其特征在于，在所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机之前，还包括：
在第一调侧建立新能源场站的有功控制主站系统，并在第二调侧建立新能源场站的有功控制子站系统；
对所建立的有功控制主站系统和有功控制子站系统设定控制周期，以使得每到达一个控制周期后，对所述第一调侧和所述第二调侧进行协调控制。
3.如权利要求2所述的一种有功控制的协调方法，其特征在于，所述在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面，具体为：
在第一调侧的母线上建立代表所述第一调侧的所有新能源机组的虚拟发电机；
在第二调侧建立用于约束第二调侧组成部分的有功送出的有功送出断面。
4.如权利要求3所述的一种有功控制的协调方法，其特征在于，所述实时有功功率和可用有功功率的表达式为：
其中，Pj表示变电站的第j条线路的实时有功功率，Nln表示变电站所带的线路总数量，表示变电站所带的第k台新能源机组对线路LNj的有功灵敏度，LNj表示变电站的第j条线路，/>表示变电站所带的第k台新能源机组的可用有功功率，Nwg表示变电站所带的新能源机组总数量。
5.如权利要求4所述的一种有功控制的协调方法，其特征在于，所述待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值，具体为：
待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，根据所述实时有功功率和可用有功功率，计算出虚拟负载率；
根据所述虚拟负载率，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，进而向所述第二调侧发送所述有功出力设定值。
6.如权利要求5所述的一种有功控制的协调方法，其特征在于，所述新能源场站为风电场；所述当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制，具体为：
当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束；
依次判断变电站是否需要增加总风力发电；
当变电站当前需要增加总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最大的风电场，并增加该风电场的有功功率；
当变电站当前需要减少总风力发电时，依次选择所述有功出力设定值最小的风电场，并减少该风电场的有功功率；
当电网当前需要保持总风力发电时，增加有功出力设定值最小的风电场的有功功率，同时减少有功出力设定值最大的风电场的有功功率；
将计算得的各风电场全场有功出力设定值，对应的有功功率调节指令下发到各个风电场执行，从而实现有功功率的控制。
7.一种有功控制的协调装置，其特征在于，包括：建立模块、上送模块、下发模块和控制模块；
所述建立模块，用于在第一调侧的母线上建立虚拟发电机，并在第二调侧建立与所述第一调侧的母线连接的有功送出断面；
所述上送模块，用于当控制周期到来时，获取所述虚拟发电机的实时有功功率和可用有功功率，并由所述第二调侧的有功送出断面将实时有功功率和可用有功功率上送至所述第一调侧；
所述下发模块，用于待所述第一调侧接收到实时有功功率和可用有功功率后，计算出所述虚拟发电厂的有功出力设定值，并向所述第二调侧发送所述有功出力设定值；
所述控制模块，用于当所述第二调侧接收到所述有功出力设定值后，将所述有功出力设定值作为所述有功送出断面的有功送出约束，从而计算出全场有功出力设定值，并根据所述全场有功出力设定值进行有功功率的控制。
8.一种电网结构，其特征在于，用于实现如权利要求1-6所述的有功控制的协调方法，包括：第一调侧和第二调侧；
所述第一调侧包括第一母线、第二母线和第三母线，所述第三母线上连接有虚拟发电厂；其中，所述第一母线、第二母线和第三母线分别为变电站中不同电压的母线；
所述第二调侧包括若干个发电机组，所述发电机组通过所述第二调侧的母线，经过有功送出断面从而与第一调侧的第三母线连接。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任意一项所述的有功控制的协调方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至6任意一项所述的有功控制的协调方法。
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