【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大電網暫態計算，具體涉及一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法及系統。
技術介紹
1、新能源發電在進行必要的快速通訊及控制策略改造之后可以在一定范圍內對有功和無功功率進行快速上調或下調，但目前主流的電力系統機電暫態仿真軟件并沒有開發相應的新能源快速功率控制計算模型，不利于研究新能源發電快速功率控制對電力系統的影響。
2、在當前新能源發電快速發展的背景之下，與之相對應，大電網計算模型中也包含了大量的新能源發電模型，新能源發電的特點是單機容量小，設備數量眾多，如何實現暫態計算過程中對大量新能源發電設備的功率調整是值得研究的課題。新能源發電本專利技術提出了新能源發電快速功率控制的暫態計算模型及實現方法，通過批量修改新能源發電設備的功率控制指令值并經積分加速環節達到實際改變新能源發電設備出力值的目的。在具體實現方法上，通過配置新能源控制廠站集，對廠站集內的新能源發電設備統一按照一定比例上調或下調功率指令，以此來實現對大量設備的功率指令修改，同時在快速功率控制模式下，功率控制指令與實際輸出功率的差值經積分加速環節后再送入功率外環，起到對功率控制指令加速響應的作用。新能源設備進入快速功率控制模式后，連續t時間沒有接收到新的控制指令后，自動退出快速功率控制模式。
技術實現思路
1、鑒于上述現有存在的問題，本專利技術用以解決的是新能源發電系統在快速功率變化需求下的穩定性和響應速度問題，新能源發電在進行必要的快速通訊及控制策略改造之后可以在一定范圍內對有功和無功功率進行快
2、為解決上述技術問題，提出一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，包括，
3、分析新能源發電系統的特性，構建基于新能源發電設備參數的功率控制數學模型，反映系統運行狀態；填寫可控的新能源發電設備控制集，指定功率調整比例，并對控制集內的新能源發電設備計算功率參考值增量；在已有新能源發電暫態模型中增加功率參考值修改接口，功率參考值增量通過延時后輸入改進的新能源發電暫態模型，獲得新的功率參考值；判斷設備是否進入快速功率控制模式，計算采樣差值作為功率外環的輸入，響應功率控制指令；若收到功率快速控制指令后連續t時間沒有收到新的快速功率控制指令，設備自動退出快速功率控制模式。
4、作為本專利技術所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的一種優選方案，其中：所述功率控制數學模型包括，分析新能源發電系統的特性，構建基于新能源發電設備參數的功率控制數學模型：
5、
6、其中，pc(t)為新能源快速功率控制模型的輸出功率，θ為功率控制增益系數，δpsy(t)為系統功率偏差，為新能源發電功率變化率，a為非線性指數。
7、pc(t)的值域為[-pmax，pmax]，其中，pmax為功率控制的最大輸出功率，0＜pc(t)＜pmax表示需要增加新能源發電系統的輸出功率以補償系統的功率需求，-pmax＜pc(t)＜0表示需要減少輸出功率，pc(t)＝0表示系統處于穩態，無需調整。
8、當的值增大，表明發電功率的變化率快，系統正在經歷快速變化，需要立即進行暫態計算。
9、作為本專利技術所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的一種優選方案，其中：所述功率參考值增量包括，在暫態控制措施中規定新能源發電設備控制集及集內設備功率上調比例或下調比例k，上調時k為正數，下調時k為負數，分別進行有功功率調控和無功功率調控，有功調整比例系數記為kp，無功調整比例系數記為kq。
10、按規定的上調比例kup或下調比例kdown計算控制集內新能源發電設備的功率控制參考值增量，其中，有功功率控制參考值增量δpi為：
11、δpi＝prefi*kp
12、無功功率控制參考值增量δqi為：
13、δqi＝qrefi*kq
14、其中，i表示控制集內新能源發電設備的序號，prefi為第i個控制集內新能源發電設備的原有功功率參考值，qrefi為第i個控制集內新能源發電設備的原無功功率參考值。
15、作為本專利技術所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的一種優選方案，其中：所述延時包括，控制指令傳輸延時tcmd及發電設備控制響應延時tresp，定義為控制指令傳輸延時的多個時間常數，以及為發電設備控制響應延時的多個時間常數，功率參考值增量通過延時后生成新的功率參考值增量δpi,new或δqi,new。
16、當時，控制指令未到達，新參考值增量等于舊參考值增量：
17、δpi,new(t)＝δpi
18、當時，新參考值增量開始變化，考慮tcmd和tresp：
19、
20、當時，控制指令的效應全部體現，新參考值增量為：
21、
22、無功功率δqi,new(t)，計算方式與有功功率δpi,new(t)一致，其中，δpref(t)為在時間t時的功率參考值增量，n為控制指令傳輸延時的時間常數的數量，k為發電設備控制響應延時的時間常數的數量，t為時間變量，i為變量索引的序號，δpi,new(t)在時間t時的新功率參考值增量。
23、作為本專利技術所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的一種優選方案，其中：所述改進的新能源發電暫態模型包括，在已有新能源發電暫態模型中增加功率參考值修改接口，功率參考值增量δpi,new、δqi,new經延時后輸入改進的新能源發電暫態模型，與原功率參考值prefi、qrefi結合作為新的功率參考值：
24、當t<tdelay時，新的功率參考值為：
25、prefi,new(t)＝prefi
26、當tdelay≤t<tdelay+tmax時，新的功率參考值為：
27、
28、當t≥tdelay+tmax時，新的功率參考值為：
29、prefi,new(t)＝prefi+δpi,new(t-tdelay-tmax)
30、無功功率qrefi,new(t)，計算方式與有功功prefi,new(t)一致，其中，tdelay是延時時間，即從功率參考值增量產生到作用于模型的時間差。tmax是功率參考值增量的最大作用時間，prefi,new(t)在時間t時的新功率參考值。
31、遍歷控制集內所有的發電設備，直到設備的功率參考值都修改完成。
32、作為本專利技術所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的一種優選方案，其中：所述快速功率控制模式包括，根據計算的新的功率參考值prefi,new(t)，設定快速功率控制的閾值pthreshold，監控設備從接收到新功率參考值到調整輸出功率的時間，當prefi,new(t)≥pthreshold且從接收到新功率參考值到調整輸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述功率控制數學模型包括，分析新能源發電系統的特性，構建基于新能源發電設備參數的功率控制數學模型：
3.如權利要求2所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述功率參考值增量包括，在暫態控制措施中規定新能源發電設備控制集及集內設備功率上調比例或下調比例K，上調時K為正數，下調時K為負數，分別進行有功功率調控和無功功率調控，有功調整比例系數記為Kp，無功調整比例系數記為Kq；
4.如權利要求3所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述延時包括，控制指令傳輸延時Tcmd及發電設備控制響應延時Tresp，定義為控制指令傳輸延時的多個時間常數，以及為發電設備控制響應延時的多個時間常數，功率參考值增量通過延時后生成新的功率參考值增量ΔPi,new或ΔQi,new；
5.如權利要求4所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述改進的新能源發電暫
6.如權利要求5所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述快速功率控制模式包括，根據計算的新的功率參考值Prefi,new(t)，設定快速功率控制的閾值Pthreshold，監控設備從接收到新功率參考值到調整輸出功率的時間，當Prefi,new(t)≥Pthreshold且從接收到新功率參考值到調整輸出功率的時間小于Tresponse時，認為設備在快速功率控制模式下，實時測量設備的實際輸出功率Pm(t)和無功功率Qm(t)：
7.如權利要求6所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述快速功率控制模式還包括，當Prefi,new(t)＜Pthreshold時，認為設備在非快速功率控制模式下，實時測量設備的實際輸出功率Pm(t)和無功功率Qm(t)：
8.一種采用如權利要求1～7任一所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的系統，其特征在于：包括功率控制模型構建模塊、功率參考值調整與暫態計算模塊以及快速功率控制執行與監控模塊；
9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7中任一項所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述功率控制數學模型包括，分析新能源發電系統的特性，構建基于新能源發電設備參數的功率控制數學模型：
3.如權利要求2所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述功率參考值增量包括，在暫態控制措施中規定新能源發電設備控制集及集內設備功率上調比例或下調比例k，上調時k為正數，下調時k為負數，分別進行有功功率調控和無功功率調控，有功調整比例系數記為kp，無功調整比例系數記為kq；
4.如權利要求3所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述延時包括，控制指令傳輸延時tcmd及發電設備控制響應延時tresp，定義為控制指令傳輸延時的多個時間常數，以及為發電設備控制響應延時的多個時間常數，功率參考值增量通過延時后生成新的功率參考值增量δpi,new或δqi,new；
5.如權利要求4所述的一種大規模新能源快速功率控制暫態計算方法，其特征在于：所述改進的新能源發電暫態模型包括，在已有新能源發電暫態模型中增加功率參考值修改接口，功率參考值增量δpi,new、δqi,new經延時后輸入改進的新能源發電暫態模型，與原功率參考值prefi、qrefi結合作為新的功率參考值：
6.如權利要求5所述的一種大規模新能源快速功...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程旻，張丹，秦文超，朱元富，李自文，余佳微，武明康，常東旭，
申請(專利權)人：云南電網有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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