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新能源机组控制参数日前调整方法、系统、设备和介质实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统自动化技术领域,尤其涉及一种新能源机组控制参数日前调整方法及系统。

相关背景技术

[0002] 当前互联电网规模不断扩大,电源和电网结构不断加强,网架越发密集,电气联系更加紧密,从而导致各个电压等级的短路电流水平均存在接近甚至超过开关遮断容量的问题。同时,随着特高压直流建设的推进,送受端电网的网架越发密集,电网间的电气联系更加紧密,进一步导致短路电流快速增长,加强网架结构和控制短路电流水平之间的矛盾更加突出,短路电流超标已成为制约电网发展和安全稳定运行的主要问题之一。针对短路电流接近或超过开关遮断容量的问题,主要采取拉停线路、停机等常规短路电流控制措施,但这些常规短路电流控制措施削弱了网架结构,从而导致故障后易出现暂态电压失稳的问题。
[0003] 考虑到新能源机组的短路电流具有高度的可控性,通过调整新能源机组控制参数,可以改变新能源机组贡献短路电流的大小,为实现短路电流可调可控提供了重要手段。但是,现有新能源机组参与电网短路电流控制存在以下两方面问题,一是现有的技术方案主要是针对单断面时刻短路电流超标的问题,给出新能源机组控制参数调整措施,存在一天中只要短路电流超标,就会进行新能源机组的参数调整控制,导致新能源机组控制参数反复调整的问题,对新能源机组的持续稳定运行产生影响;二是现有的技术方案未考虑新能源机组控制参数调整后对暂态电压的影响。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0019] 参阅图1,其为本发明提供一种新能源机组控制参数日前调整方法的步骤示意图。
[0020] 本发明实施例中,获取电网日前运行方式数据集。
[0021] 本发明实施例中,所述日前运行方式数据集获取,包括通过电网日前的如下数据获取:电网发电计划、直流调度计划、电力设备检修计划、负荷分布和新能源发电分布。
[0022] 在具体实施中,负荷分布是指负荷的地区分布和时间分布,地区分布是指在不同的地区,电网或母线所承载的负荷,时间分布是指在不同的时间段,电网或母线所承载的负荷;新能源发电分布同样是指新能源的地区分布和时间分布,地区分布是指在不同的地区的新能源的发电量,时间分布是指在不同的时间段的新能源的发电量。
[0023] 本发明实施例中,根据日前运行方式数据集计算电网中各母线的短路电流,从中筛选得到短路电流高于安全标准(可以根据实际断路器的额定遮断容量进行相应的设定)的母线及存在母线短路电流高于安全标准的运行方式,将筛选得到的母线及运行方式作为待控制母线与待控制方式。
[0024] 在具体实施中,日前电网运行方式通常包括96个,通过运行方式数据则可以计算电网中各母线的短路电流,将短路电流超过安全标准的母线及存在母线短路电流高于安全标准的运行方式挑选出来,作为待控制母线与待控制方式。
[0025] 从候选新能源机组措施集中挑选对短路电流控制有效的第一新能源机组集合,对第一新能源机组集合中的新能源机组的无功电流比例系数或无功电流顶值倍数进行逐步调整,获得多个调整方案,对各待控制方式分别应用调整方案,并计算对应的短路电流。
[0026] 本发明实施例中,计算候选新能源机组措施集中新能源机组与待控制母线之间的电气距离,将电气距离小于等于标准距离(可以根据实际应用情况进行调整)的新能源机组加入第一新能源机组集合。
[0027] 在具体实施中,新能源机组与待控制母线之间的电气距离小于等于标准距离,新能源机组与待控制母线之间的电气距离较近时,调整其控制参数对待控制母线短路电流的效果较明显,而电气距离较远时,调整其控制参数对待控制母线短路电流几乎没有效果,因此要求新能源机组与待控制母线之间的电气距离小于或等于一定的安全标准距离。
[0028] 本发明实施例中,对短路电流控制有效的新能源机组控制参数调整方案的确定方式为,保持新能源机组的无功电流比例系数不变,以无功电流顶值倍数最小值为起点,当前值为终点,第一调整值(可以根据实际应用场景进行设定,一般为0.1)为步长,得到多个无功电流顶值倍数调整方案;保持新能源机组的无功电流顶值倍数不变,以无功电流比例系数最小值为起点,当前值为终点,第二调整值(可以根据实际应用场景进行设定,一般为0.3)为步长,得到多个无功电流比例系数调整方案;将得到的无功电流顶值倍数调整方案和无功电流比例系数调整方案共同作为待控制方式的调整方案。
[0029] 在具体实施中,无功电流比例系数是指新能源机组低电压穿越期间无功电流的调整系数。无功电流顶值倍数则是指新能源机组的无功电流最大限制。
[0030] 在具体实施中,调整方案的确定方式是,保持无功电流比例系数和无功电流顶值倍数中的一个量不变,以固定的步长调整另一个,每一个步长即为一个调整方案。
[0031] 在具体实施中,无功电流顶值倍数的当前值,以及无功电流比例系数的当前值,是指未对新能源机组控制参数进行调整时的当前值。
[0032] 在具体实施中,对各待控制方式分别应用调整方案,也即是在新能源机组的参数调整后(通常是通过仿真计算的数据),计算各待控制方式下母线在每个调整方案下对应的短路电流。
[0033] 本发明实施例中,对各待控制方式分别应用调整方案后,通常会出现如下两种情况:情况(1),若待控制母线的短路电流均小于或等于安全标准,则将对应的调整方案作为实际调整方案;情况(2)若存在待控制母线的短路电流大于安全标准,则将对应的调整方案和常规短路电流控制措施同时应用作为实际调整方案。
[0034] 本发明实施例中,在上述情况(1)中,将新能源机组参数调整量最小的调整方案作为实际调整方案。
[0035] 在具体实施中,在上述情况(2)中,由于存在短路电流大于安全标准的情况,说明只依靠新能源机组参数调整难以完全消除短路电流,因此,需要引入常规短路电流控制措施,通过常规短路电流控制措施和新能源机组共同对短路电流进行控制。
[0036] 本发明实施例中,在上述情况(2)中对存在短路电流大于安全标准的方式选择对应的常规短路电流控制措施,与新能源控制参数调整方案作为组合共同应用;在多个常规短路电流控制措施和调整方案的组合中,根据应用结果在组合中进行选择实际调整方案,也即选择短路电流满足要求下(小于或等于安全标准),新能源机组参数调整幅度最小,同时常规短路电流控制措施代价最小的作为实际调整方案。
[0037] 在具体实施中,新能源机组参数调整幅度最小是指无功电流比例系数或无功电流顶值倍数的调整量最小,常规短路电流控制措施代价最小是指损失最小,因为常规措施存在经济代价,例如停一台传统发电机组将会存在经济损失。
[0038] 在具体实施中,不同的短路电流超标方式存在对应的常规控制措施,一般包括停运机组、拉停线路、母线分列和线路出串等,需要根据短路电流超标方式选择对应的一个或多个常规措施,若有多个常规措施的,则全部予以应用,因为要保证所有的母线短路电流都满足要求,所以所有的措施都采用。
[0039] 本发明实施例中,对电网日前的各运行方式分别应用实际调整方案,并进行暂态电压校核,若存在暂态电压失稳,则重新确定调整方案和其中的实际调整方案。相应的,若不存在暂态电压失稳,则本发明提供的步骤流程可以到此结束,应用获得的实际调整方案即可。
[0040] 本发明实施例中,重新确定调整方案和其中的实际调整方案的过程包括,从候选新能源机组集中筛选对暂态电压控制有效的第二新能源机组集合,对第二新能源机组集合中的新能源机组的无功电流比例系数或无功电流顶值倍数进行逐步调整,获得多个调整方案,对电网日前的各运行方式分别应用调整方案,并计算对应的短路电流,将日前所有运行方式的母线短路电流小于或等于安全标准对应的调整方案作为实际调整方案,并应用实际调整方案。
[0041] 本发明实施例中,从候选新能源机组集中筛选对暂态电压控制有效的第二新能源机组集合,包括:计算候选新能源机组措施集中新能源机组与暂态电压失稳母线之间的电气距离,将电气距离小于等于标准距离的新能源机组加入第二新能源机组集合;将参与过短路电流控制的新能源机组从第二新能源机组集合中剔除,第二新能源机组集合中剩余的新能源机组为对暂态电压控制有效的新能源机组。
[0042] 在具体实施中,因为短路电流控制是需要将新能源机组参数调小,而暂态电压控制需要把新能源机组参数调大,两者存在矛盾,因此,在存在暂态电压失稳的情况下,将参与过短路电流控制的新能源机组从新能源机组集合中剔除,剩下的为能够进行暂态电压失稳控制的有效新能源机组。
[0043] 本发明实施例中,所述将日前所有运行方式的母线短路电流小于或等于安全标准对应的调整方案作为实际调整方案,包括:在达到短路电流小于或等于安全标准的实际调整方案中,选择新能源机组参数调整幅度最大的作为实际调整方案。
[0044] 本发明还提供一种新能源机组控制参数日前调整系统,包括:运行数据获取单元、短路电流计算单元和调整应用单元,其中:所述运行数据获取单元,用于获取电网的日前运行方式数据集;所述短路电流计算单元,用于根据日前运行方式数据集计算电网中各母线的短路电流,从中筛选得到短路电流高于安全标准的母线及相应的运行方式,将筛选得到的母线及运行方式作为待控制母线与待控制方式;所述调整应用单元,用于挑选对短路电流控制有效的第一新能源机组集合,对第一新能源机组集合中的新能源机组的无功电流比例系数或无功电流顶值倍数进行逐步调整,获得多个调整方案,对各待控制方式分别应用调整方案,并计算对应的短路电流,根据计算得到的短路电流筛选日前应用的实际调整方案;若待控制母线的短路电流均小于或等于安全标准,则将对应的调整方案作为实际调整方案;若存在待控制母线的短路电流大于安全标准,则将对应的调整方案和常规短路电流控制措施同时应用作为实际调整方案;对电网日前的各运行方式分别应用实际调整方案,并进行暂态电压校核,若存在暂态电压失稳,则重新确定调整方案和其中的实际调整方案;从候选新能源机组措施集中筛选对暂态电压控制有效的第二新能源机组集合,对第二新能源机组集合中的新能源机组的无功电流比例系数或无功电流顶值倍数进行逐步调整,获得多个调整方案,对电网日前的各运行方式分别应用调整方案,并计算对应的短路电流,将日前所有运行方式的母线短路电流小于或等于安全标准对应的调整方案作为实际调整方案,并应用实际调整方案。
[0045] 本发明还提供一种电子设备,包括存储器以及处理器,在所述存储器中存储有可被所述处理器执行的计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,执行本发明提供的任一项的一种新能源机组控制参数日前调整方法。
[0046] 本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本发明提供的任一项的一种新能源机组控制参数日前调整方法的步骤。
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 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。
[0050] 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。

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