广域风电控制系统受控风电场控制方法

摘要

本发明公开了一种电力系统广域风电控制系统中出力控制量的计算与风电场的控制方法。所述方法实时计算评价电网联络线控制的控制性能标准（CPS，包含CPS1与CPS2）指标，对两个指标的合格与否进行判断，在不合格时，利用该指标计算全网切除风电场出力或恢复风场出力的总控制量大小；按加权评分的方法对各风电场调控能力进行计算并排序；计算各风电场按设定的当前出力百分比进行控制的数值大小，结合全电网出力控制量数值及风电场排序结果，选定本次控制的风电场范围，下发控制命令完成控制操作。本发明提升对风电场的精确控制，满足了电网安全稳定运行的需要。

主权项

一种电力系统广域风电控制系统中受控风电场控制方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：(1)读取电网联络线控制性能标准CPS指标判断阈值参数，所述阈值参数用于判断电网联络线控制指标是否合格，包括CPS1不合格阈值、CPS2不合格阈值；读取风电场可控出力占风电场全部出力的百分比阈值，所述百分比阈值参数用于风电场控制时按该百分比切除或恢复风电场出力；读取用于风电场排序的基本配置信息，包括各风场是否具备自动发电控制AGC、低电压穿越、自动电压控制AVC、动态无功补偿及风电场反措能力信息；(2)通过WAMS系统读取电网频率实时数据，通过SCADA系统读取电网联络线功率计划值与联络线功率实际值；(3)按照CPS标准规定，通过步骤(2)中的数据实时计算CPS1指标K_cps1与CPS2指标K_cps2；CPS标准规定如下：$K_{\mathrm{CF}}=\Sigma \left(E_{\mathrm{AVE}-\min }^{\mathrm{ACE}}\Delta F_{\mathrm{AVE}-\min }\right)/(-10\mathrm{Bn}{ϵ}_1^2),K_{\mathrm{cps}1}=(2-K_{\mathrm{CF}})\times 100\%,$其中为1分钟全电网控制偏差ACE的平均值，即联络线功率实际值与联络线功率计划值之差在1分钟内的平均值；ΔF_AVE‑min为1分钟实时频率偏差的平均值，B为全电网设定的频率偏差系数，ε₁为对全电网全年1分钟频率平均偏差均方根的控制目标值，n为分钟数，取1分钟计算时，n＝1；$K_{\mathrm{cps}2}=E_{\mathrm{AVE}-10\min }^{\mathrm{ACE}}/L_{10},$必须满足K_cps2≤1，其中ε₁₀为对全电网全年10分钟频率平均偏差均方根的控制目标值，B_网为全电网的频率偏差系数，为10分钟全电网控制偏差ACE的平均值，即联络线功率实际值与联络线功率计划值之差在10分钟之内的平均值；(4)判断CPS1指标K_cps1与CPS2指标K_cps2是否合格，当根据步骤(3)中实时计算得到的K_cps1小于CPS1不合格阈值或K_cps2大于CPS2不合格阈值，即认为CPS指标不合格，需要计算全电网出力控制量并对风电场进行控制；(5)如果在步骤(4)中只有K_cps1小于CPS1不合格阈值，则全电网出力控制量为如果只有K_cps2大于CPS2不合格阈值，则全电网出力控制量为如果K_cps1小于CPS1不合格阈值并且K_cps2大于CPS2不合格阈值，则全电网出力控制量P_网取全电网控制量P_网1与全电网控制量P_网2中的较大值，即P_网＝MAX{P_网1,P_网2}；(6)读入各风电场当前运行状态下的电压、潮流，对电压是否越限、潮流是否越限做判断；结合风电场是否具有自动发电量控制AGC功能、低电压穿越功能、自动电压控制AVC功能、动态无功补偿功能及风电场反措能力计算风电场调控能力；所述风电场调控能力计算公式如下：Z＝K₁×A+K₂×B+K₃×C+K₄×D+K₅×E+K₆×F+K₇×G，其中K₁、K₂、…、K₇分别代表具有AGC功能、低电压穿越功能、AVC功能、动态无功补偿功能、风电场反措能力、电压越限、潮流越限所占的权重系数，A、B、…、E代表对应项是否具有该能力，如果具有则取值为1，否则为0，F、G分别对应电压是否越限、潮流是否越限，如果越限取值为0，否则为1；(7)对全电网风电场按步骤(6)所计算的风电场调控能力值从大到小排序，在限制出力控制过程中，风电场调控能力值越小越先受到限制；在恢复出力控制过程中，被限制的风电场的风电场调控能力值越小越后恢复；(8)计算每个风电场按当前出力乘以风电场可控出力占风电场全部出力的百分比阈值得到的每个风电场出力控制量大小，根据步骤(5)中得到的全电网出力控制量数值与从步骤(7)中获取的风电场排序结果，选定需要控制的风电场范围，最后将控制命令下发给选定的风电场，完成控制操作。