一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法与流程

1.本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法。


背景技术：

2.随着新能源在电力系统中的占比逐渐增大，新能源场站参与电力系统调节的责任也已提上日程，相继出台的相关标准中已明确规定新能源场站需具备一次调频及惯量响应功能。
3.目前，一次调频和惯量响应要么做在场站控制器中，要么做在机组控制器中。策略做在场站控制器中可以提高场站调节的精度，做在机组控制器中可以提高调节的速度。如何去协调两种控制器的策略尚缺乏系统的方法。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提出一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法，该协调控制方法使得场站控制器与机组控制器的策略不会产生冲突，同时可以兼顾响应速度和响应精度，适应新能源场站多样性的工作模式，使得场站控制器与机组控制器的策略高效结合进行应用。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法，包括场站控制器和至少两个机组控制器，所述方法包括：
6.所述场站控制器将包含其一次调频及惯量响应状态的信息下发给所述机组控制器；
7.所述机组控制器根据接收到的场站控制器信息，判断所述场站控制器的一次调频状态，根据场站控制器的一次调频状态及机组控制器本地工作策略确定其所要采取的一次调频作用量的行为；
8.所述机组控制器根据接收到的场站控制器信息，判断所述场站控制器的惯量响应状态，根据场站控制器的惯量响应状态及机组控制器本地工作策略确定其所要采取的惯量响应作用量的行为。
9.优选地，所述机组控制器判断所述场站控制器的一次调频状态，若所述场站控制器进入了一次调频状态，则取消机组控制器一次调频作用量；若所述场站控制器未进入了一次调频状态，则采用机组控制器一次调频作用量；
10.所述机组控制器判断所述场站控制器的惯量响应状态，若所述场站控制器进入了惯量响应状态，则取消机组控制器惯量响应作用量；若所述场站控制器未进入了惯量响应状态，则采用机组控制器惯量响应作用量。
11.优选地，所述一次调频及惯量响应状态可以是一次调频及惯量响应的触发状态。
12.优选地，所述一次调频及惯量响应状态可以是一次调频和惯量响应对应的附加功率值。
13.优选地，所述“取消机组控制器一次调频作用量”的过程为：所述机组控制器的调频作用量可以按一定的斜率线性归零。
14.优选地，所述“取消机组控制器惯量响应作用量”的过程为：所述机组控制器的惯量响应作用量可以按一定的斜率线性归零。
15.为解决上述问题，本发明还提供一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法，包括场站控制器和至少两台机组控制器，所述方法还包括：
16.所述机组控制器将包含其一次调频及惯量响应状态的信息上传给所述场站控制器；
17.所述场站控制器判断所述机组控制器的一次调频状态，根据机组控制器的一次调频状态及场站控制器本地工作策略确定其所要采取的一次调频作用量的行为；
18.所述场站控制器判断所述机组控制器的惯量响应状态，根据机组控制器的惯量响应状态及场站控制器本地工作策略确定其所要采取的惯量响应作用量的行为。
19.优选地，所述场站控制器判断所述场站控制器的一次调频状态，若所述机组控制器进入了一次调频状态，则取消场站控制器下发给此机组的一次调频作用量；若所述机组控制器未进入一次调频状态，则由场站控制器下发一次调频作用量；
20.所述场站控制器判断所述场站控制器的惯量响应状态，若所述机组控制器进入了惯量响应状态，则取消场站控制器下发给此机组的惯量响应作用量；若所述机组控制器未进入惯量响应状态，则由场站控制器下发惯量响应作用量。
21.优选地，所述场站控制器计算场站总一次调频作用量需求，将作用量均分下发给未进入一次调频的机组控制器。
22.优选地，所述场站控制器计算场站总惯量响应作用量需求，将作用量均分下发给未进入惯量响应的机组控制器。
23.采用上述方法之后，所述场站控制器将包含其一次调频及惯量响应状态的信息下发给所述机组控制器；所述机组控制器根据接收到的场站控制器信息，判断所述场站控制器的一次调频状态，根据场站控制器的一次调频状态及机组控制器本地工作策略确定其所要采取的一次调频作用量的行为；所述机组控制器根据接收到的场站控制器信息，判断所述场站控制器的惯量响应状态，根据场站控制器的惯量响应状态及机组控制器本地工作策略确定其所要采取的惯量响应作用量的行为，该协调控制方法使得场站控制器与机组控制器的策略不会产生冲突，同时可以兼顾响应速度和响应精度，适应新能源场站多样性的工作模式，使得场站控制器与机组控制器的策略高效结合进行应用。
附图说明
24.图1为本发明新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法的场站控制器调频指令优先时信息交互示意图；
25.图2为本发明新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法的场站控制器调频指令优先时机组控制器功率指令生成逻辑流程图。
26.图3为本发明新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法的机组控制器调频指令优先时信息交互示意图；
27.图4为本发明新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法的机组控制器调频指
令优先时场站控制器功率下发指令生成逻辑流程图。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
29.实施例一
30.本实施例公开了一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法，包括场站控制器和至少两个机组控制器，所述方法包括：所述场站控制器将包含其一次调频及惯量响应状态的信息下发给所述机组控制器；
31.所述机组控制器根据接收到的场站控制器信息，判断所述场站控制器的一次调频状态，根据场站控制器的一次调频状态及机组控制器本地工作策略确定其所要采取的一次调频作用量的行为；
32.所述机组控制器根据接收到的场站控制器信息，判断所述场站控制器的惯量响应状态，根据场站控制器的惯量响应状态及机组控制器本地工作策略确定其所要采取的惯量响应作用量的行为。
33.所述机组控制器判断所述场站控制器的一次调频状态，若所述场站控制器进入了一次调频状态，则取消机组控制器一次调频作用量；若所述场站控制器未进入了一次调频状态，则采用机组控制器一次调频作用量；
34.所述机组控制器判断所述场站控制器的惯量响应状态，若所述场站控制器进入了惯量响应状态，则取消机组控制器惯量响应作用量；若所述场站控制器未进入了惯量响应状态，则采用机组控制器惯量响应作用量。
35.场站控制器在下发给机组控制器的信息中加入一次调频及惯量响应状态位，当场站控制器触发了一次调频或惯量响应时，相关状态位置位；同时场站控制器下发给机组的功率指令为根据上级调度分配的单机功率指令、一次调频作用量及惯量响应作用量三者之和。请参阅图1，图1展示了为实现本实施例中场站控制器下发给机组控制器的信息包括的内容。
36.在场站控制器的一次调频或惯量响应状态位置位前，机组控制器按照自身一次调频或惯量响应策略分别计算作用量；在场站控制器的一次调频或惯量响应状态位置位后，机组控制器取消自身一次调频或惯量响应策略作用量。请参阅图2，图2展示了本实施例机组控制器的功率指令生成的过程。
37.在本实施例中，所述一次调频及惯量响应状态是一次调频及惯量响应的触发状态。
38.实施例二
39.本实施例以实施例一为基础，所不同的是，所述一次调频及惯量响应状态可以是一次调频和惯量响应对应的附加功率值。
40.本实施例在本实施例一的基础上，所述“取消机组控制器一次调频作用量”的过程为：所述机组控制器的调频作用量归零，归零过程可以是渐近进行的，设置一定的斜率线性归零。
41.本实施例在实施例一的基础上，所述“取消机组控制器惯量响应作用量”的过程为：所述机组控制器的惯量响应作用量归零，归零过程可以是渐近进行的，设置一定的斜率线性归零。
42.实施例三
43.本实施例公开了一种新能源场站一次调频和惯量响应协调控制方法，，包括场站控制器和至少两台机组控制器，所述方法还包括：所述机组控制器将包含其一次调频及惯量响应状态的信息上传给所述场站控制器；
44.所述场站控制器判断所述机组控制器的一次调频状态，根据机组控制器的一次调频状态及场站控制器本地工作策略确定其所要采取的一次调频作用量的行为；
45.所述场站控制器判断所述机组控制器的惯量响应状态，根据机组控制器的惯量响应状态及场站控制器本地工作策略确定其所要采取的惯量响应作用量的行为。
46.所述场站控制器判断所述场站控制器的一次调频状态，若所述机组控制器进入了一次调频状态，则取消场站控制器下发给此机组的一次调频作用量；若所述机组控制器未进入一次调频状态，则由场站控制器下发一次调频作用量；
47.所述场站控制器判断所述场站控制器的惯量响应状态，若所述机组控制器进入了惯量响应状态，则取消场站控制器下发给此机组的惯量响应作用量；若所述机组控制器未进入惯量响应状态，则由场站控制器下发惯量响应作用量。
48.机组控制器在上传给场站控制器的信息中加入一次调频及惯量响应状态位，当机组控制器触发了一次调频或惯量响应时，相关状态位置位；同时场站控制器下发给机组的功率指令为根据上级调度分配的单机功率指令、一次调频作用量及惯量响应作用量三者之和。
49.请参阅图3，图3展示了为实现本实施例，机组控制器上传需包含的信息内容，及场站控制器下发需包含的信息内容。
50.计算场站总一次调频及惯量响应作用量需求，并将一次调频作用量均分下发给未上传一次调频状态的机组控制器，将惯量响应作用量均分下发给未上传惯量响应状态的机组控制器。请参阅图4，图4展示了场站控制器的指令分发逻辑。
51.该协调控制方法使得场站控制器与机组控制器的策略不会产生冲突，同时可以兼顾响应速度和响应精度，适应新能源场站多样性的工作模式，使得场站控制器与机组控制器的策略高效结合进行应用。
52.应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。