新能源场站调频调压优化控制应用.docx

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新能源场站调频调压优化控制应用

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摘要：随着我国经济水平的快速提升与发展，新能源在我国能源转型过程中得以快速发展，在电力系统当中逐渐占据了主体地位，对电网的影响也就越来越大。针对这一问题，未来如何使用调频调压优化控制方式来对新能源场站生产的问题进行调控就显得非常重要与关键。本文将会针对于我国现有的新能源场站调频调压实际情况进行分析，讨论其中存在的问题以及提升的具体方式，目的在于能够对问题进行汇总处理，给与同行业相关人员一定的参考价值。

关键词：新能源场站；调频调压；优化控制

引言

在区域互联电网中，特高压直流闭锁故障将对送端电网产生巨大的有功冲击，导致系统频率快速上升，处置不当甚至将可能引发波及全网的连锁性事故。目前针对直流闭锁故障的送端电网紧急频率控制措施主要为切除发电机组，并根据不同机组切除成本及控制性能的差异，对紧急切机策略进行优化。当系统较简单时，可按照启发式原则对各控制措施的优先度进行排序，经机电仿真验证决策结果，不断迭代寻找最优方案，但该方法在复杂系统中具有局限性。因此，针对大规模电网，可首先利用等值法模拟系统状态变量的波动，然后采用合适的算法对控制策略进行寻优，将复杂系统等值为单机负荷模型，获取了频率的近似解析解，但由于采用了简化的线性模型其计算精度相对较低。部分学者也进一步尝试在系统暂态频率计算过程中考虑非线性因素的影响，并利用人工智能算法优化紧急控制策略。然而，这些方法虽然获得了更加精确的频率计算结果，但并未妥善解决控制策略优化算法的计算效率问题，求解速度仍存在较大的提升空间。

1调频调压控制系统的主要内容

调频调压控制系统作为有功控制、无功控制、电压控制等自动控制系统的简称，调频调压控制在光伏电站调频调压控制过程中发挥出了非常重要的作用与意义。可以说这种控制系统具体来说应用在了兆瓦级及以上光伏电站当中。使用这种技术，就可以对并网点电压、频率进行实时监测，实现对于有功与无功之间的自动控制过程。调频调压控制系统的主要意义就是在控制的过程中来对储能电站实际功率进行调节，同时这一系统的存在还能够实现电站控制点之间的电压动态连续控制以及无功功率之间的动态平衡。调频调压控制系统的存在让光伏电站拥有了更好的发展方向，具体来说就是使用这一控制系统来进行控制，能够在最大程度上降低光伏电站无功功率补偿装置的投入与实际使用，降低无功补偿装置带来的消耗与磨损，尽量降低用电产生的成本，这在很多时候能够更好的提升光伏电站整体发电效率以及经济水平。

2分布式新能源和储能接入导致供电多元化

传统交流配电网通常是无源的，只能从主网单一供电途径获取电能。“双碳”目标下，为实现电源的清洁低碳化，以风电、光伏为代表的分布式新能源发电必将更加蓬勃发展。传统配电系统中供、用电环节清晰的角色界限逐渐模糊，“双碳”目标下构建以新能源为主体的电力系统，负荷不再单纯从电网获取电能。2016年12月，国家发展改革委、国家能源局联合印发了《能源生产和消费革命战略(2016—2030)》，明确指出“十四五”期间，光伏、风电、生物质能、地热能等能源系统的分布式应用、创新发展将成为我国应对气候变化、保障能源安全的重要内容。截至2019年，分散式风电总装机93.5万kW；截至2020年，分布式光伏总装机7831万kW[8]，装机总量不断提升的同时，风电、光伏平价上网进程也在加速推进。2020年7月，国家发展改革委、国家能源局联合印发了《关于公布2020年风电、光伏发电平价上网项目的通知》。平价上网项目的落地将会进一步提升新能源发电的竞争力，推动新型配电系统中分布式新能源发电占比不断提升。配电网呈现供电多元化的特征。

3动态调压控制策略

电网中，SC、SVG等无功补偿装置参与了电压调节。同时，随着清洁能源网相关技术的发展，新型柔性清洁能源也可以控制并网电网的无功功率。但清洁能源的性能起伏不定，不稳定，影响电网的电流分布和电压稳定性。但传统无功补偿装置响应速度慢，响应时间有限，因此需要提供一定量的储能进行协调控制，以确保电网电压稳定。本文采用PI算法实现了储能的动态电压调节功能，如图5所示。当微机监测并联连接点电压超过极限时，根据PI算法计算并联连接点的目标有源性能。电压限值越低，电压限值越高，并联电网无功功率越低。

4调频调压控制系统的主要功能

调频调压控制系统相比较于传统的控制方式，有着非常多的优点，同时功能也更加多样化。首先就是调频调压控制系统可以根据实际工作环境和实际状态选择恰当的电压控制模式，同时也能够控制功率、无功功率、一次调频、二次调频等内容。其次则是调频调压控制系统可以根据调度AVC/AGC等实际要求，实现对于光伏电站的电压有效控制。调频调压控制系统在实际控制的过程中，一旦系统