【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发电系统的稳定性，具体是涉及一种基于变速抽水蓄能的水风光蓄无功控制方法及系统。
技术介绍
1、新型电力系统中风光新能源占比的逐步提升，使电力系统变为电力电子系统，带来电网形态功能的深刻变化，具体表现就是“双高”特性，即：高比例新能源、高比例电力电子装备。传统电力系统电源以常规火电、水电为主，发电出力连续可控；新能源发电受气候变化和天气条件影响大，具有随机性、波动性、间歇性的特点，发电出力弱可控和高度不确定；高比例新能源将使电网运行特性由连续可控电源变为弱可控和强不确定性电源。因此，风光新能源占比逐步提升后，其固有的非连续、瞬时波动特性以及电力电子特性，将会严重影响电网的实时功率平衡，造成电网电压和频率发生波动，直接影响电网稳定性。
2、由于风力和光伏等可再生能源具有随机性、波动性、间歇性等特点，大规模可再生能源接入电网后对电力系统的稳定性和供电质量造成很大的影响；对电力电量实时平衡带来严峻挑战。此外，这种随机波动也会给电网调度带来诸多不确定性，增大了系统的安全运行风险，严重限制了电网的接纳能力，造成弃光问题严重。
3、为促进风电、光伏等间歇性能源的并网消纳，降低新能源并网对电网的冲击，国内外学者根据风光等新能源发电功率特性，提出利用抽水蓄能与风光进行多能互补，实现打捆并网运行。
4、抽水蓄能机组启停灵活，并具有一定的调节库容，变速恒频抽水蓄能机组较定速恒频抽水蓄能机组响应速度更快，具备±20％额定功率毫秒级调节特性，从而进一步提升了机组的灵活调节能力。目前，对于水光互补技术的研究
技术实现思路
1、专利技术目的：针对以上缺点，本专利技术提供一种提升电力系统的稳定性、可靠性，提升送出的电能质量的基于变速抽水蓄能的水风光蓄无功控制方法及系统。
2、技术方案：为解决上述问题，本专利技术采用一种基于变速抽水蓄能的水风光蓄无功控制方法，当并网点电压波动时，计算汇集母线无功调节系数，根据汇集母线无功调节系数计算汇集母线所需系统无功，根据所需系统无功对发电设备根据不同时期分配策略的供能优先级进行实时无功功率协调分配控制，满足所需系统无功，所述发电设备包括常规水电机组、变速抽蓄机组、光伏电站逆变器、风电场变流器及静止无功发生器svg。
3、进一步的，所述计算汇集母线无功调节系数具体包括：获取日前汇集母线的历史无功曲线和历史电压曲线每分钟的测量值中，与当前时刻对应小时内的日前汇集母线的无功和电压每分钟的测量值，计算日前汇集母线每分钟的电压变化与无功变化的绝对比值，取绝对比值的累计平均值作为汇集母线无功调节系数。
4、进一步的，所述不同时期分配策略包括丰水期的分配策略、平水期的分配策略和枯水期的分配策略。
5、进一步的，所述丰水期的分配策略为将变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器svg作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器、常规水电机组作为备用无功调节电源；
6、当变速抽蓄机组能提供所需系统无功，根据变速抽蓄机组的无功调节裕量，成比例分配各变速抽蓄机组的无功功率；
7、
8、其中，qpsseti表示第i台变速抽蓄机组提供的无功功率；qpshi表示第i台变速抽蓄机组的无功可调容量的上限，qpsli表示第i台变速抽蓄机组的无功可调容量的下限，nps表示变速抽蓄机组的数量；
9、当变速抽蓄机组不能提供所需系统无功，增加静止无功发生器svg进行无功调整，且增加静止无功发生器svg后满足提供所需系统无功，根据静止无功发生器svg的无功调节裕量，成比例分配各静止无功发生器svg的无功功率；
10、
11、其中，qsvgsetj表示第j台处于并网运行的风电场或光伏站的静止无功发生器svg提供的无功功率；qsvghj表示第j台处于并网运行的风电场或光伏站的静止无功发生器svg的无功可调容量的上限，qsvglj表示第j台处于并网运行的风电场或光伏站的静止无功发生器svg的无功可调容量的下限，nsvg表示变速抽蓄机组的数量；
12、当变速抽蓄机组和静止无功发生器svg不能提供所需系统无功，增加光伏电站逆变器、风电场变流器、常规水电机组进行无功调整，根据光伏电站逆变器、风电场变流器、常规水电机组的无功调节裕量，成比例分配光伏电站逆变器、风电场变流器、常规水电机组的无功功率；
13、
14、其中，δq1表示水风光的无功功率分配值，q1sum表示水风光的无功调节裕量之和，qhydsetm表示第m台常规水电机组提供的无功功率；qpvsetn表示第n台处于并网运行的光伏电站逆变器提供的无功功率；qwndsetk表示第k台处于并网运行的风电场变流器提供的无功功率；qhydhm和qhydlm分别表示第m台常规水电机组的无功可调容量的上限和下限；qpvhn和qpvln分别表示第n台处于并网运行的光伏电站逆变器的无功可调容量的上限和下限；qwndhk和qwndlk分别表示第k台处于并网运行的风电场变流器的无功可调容量的上限和下限；hhyd表示常规水电机组的数量，npv表示光伏电站逆变器的数量，nwnd表示风电场变流器的数量。
15、进一步的，所述平水期的分配策略为将常规水电机组作为主要无功调节电源，变速抽蓄机组和静止无功发生器svg作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
16、当常规水电机组能提供所需系统无功，根据变速抽蓄机组的无功调节裕量，成比例分配各变速抽蓄机组的无功功率；
17、当常规水电机组不能提供所需系统无功，增加变速抽蓄机组和静止无功发生器svg进行无功调整，且增加变速抽蓄机组和静止无功发生器svg后满足提供所需系统无功，根据变速抽蓄机组和静止无功发生器svg的无功调节裕量，成比例分配变速抽蓄机组和静止无功发生器svg的无功功率；
18、当常规水电机组、变速抽蓄机组和静止无功发生器svg不能提供所需系统无功，增加光伏电站逆变器、风电场变流器进行无功调整，根据光伏电站逆变器、风电场变流器的无功调节裕量，成比例分配光伏电站逆变器和风电场变流器无功功率。
19、进一步的，所述枯水期的分配策略为将常规水电机组和变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器svg作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
20、当常规水电机组和变速抽蓄机组能提供所需系统无功，根据常规水电机组和变速抽蓄机组的无功调节裕量，成比例分配常规水电机组和变速抽蓄机组的无功功率；
21、当常规水电机组和变速抽蓄机组不能提供所需系统无功，增加静止无功发生器svg进行无功调整，且增加静止无功发生器svg后满足提供所需系统无功，根据静止无功发生器svg的无功调节裕量，成比例分配各静止无功发生器svg的无功功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于变速抽水蓄能的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，当并网点电压波动时，计算汇集母线无功调节系数，根据汇集母线无功调节系数计算汇集母线所需系统无功，根据所需系统无功对发电设备根据不同时期分配策略的供能优先级进行实时无功功率协调分配控制，满足所需系统无功，所述发电设备包括常规水电机组、变速抽蓄机组、光伏电站逆变器、风电场变流器及静止无功发生器SVG。
2.根据权利要求1所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述计算汇集母线无功调节系数具体包括：获取日前汇集母线的历史无功曲线和历史电压曲线每分钟的测量值中，与当前时刻对应小时内的日前汇集母线的无功和电压每分钟的测量值，计算日前汇集母线每分钟的电压变化与无功变化的绝对比值，取绝对比值的累计平均值作为汇集母线无功调节系数。
3.根据权利要求2所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述不同时期分配策略包括丰水期的分配策略、平水期的分配策略和枯水期的分配策略。
4.根据权利要求3所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述丰水期的分配策略为将变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器SVG
5.根据权利要求4所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述平水期的分配策略为将常规水电机组作为主要无功调节电源，变速抽蓄机组和静止无功发生器SVG作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
6.根据权利要求4所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述枯水期的分配策略为将常规水电机组和变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器SVG作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
7.根据权利要求4～6任意一项所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述变速抽蓄机组包括发电调相和抽水调相；变速抽蓄机组进行无功调节时保持所有变速抽蓄机组运行的水流方向一致；
8.一种基于变速抽水蓄能的水风光蓄无功控制系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的水风光蓄无功控制系统，其特征在于，所述计算汇集母线无功调节系数具体包括：获取日前汇集母线的历史无功曲线和历史电压曲线每分钟的测量值中，与当前时刻对应小时内的日前汇集母线的无功和电压每分钟的测量值，计算日前汇集母线每分钟的电压变化与无功变化的绝对比值，取绝对比值的累计平均值作为汇集母线无功调节系数。
10.根据权利要求8所述的水风光蓄无功控制系统，其特征在于，所述不同时期分配策略包括丰水期的分配策略、平水期的分配策略和枯水期的分配策略。
11.根据权利要求10所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述丰水期的分配策略为将变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器SVG作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器、常规水电机组作为备用无功调节电源；
12.根据权利要求10所述的水风光蓄无功控制系统，其特征在于，所述平水期的分配策略为将常规水电机组作为主要无功调节电源，变速抽蓄机组和静止无功发生器SVG作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
13.根据权利要求10所述的水风光蓄无功控制系统，其特征在于，所述枯水期的分配策略为将常规水电机组和变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器SVG作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
14.根据权利要求10～13任意一项所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述变速抽蓄机组包括发电调相和抽水调相；变速抽蓄机组进行无功调节时保持所有变速抽蓄机组运行的水流方向一致；
15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于变速抽水蓄能的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，当并网点电压波动时，计算汇集母线无功调节系数，根据汇集母线无功调节系数计算汇集母线所需系统无功，根据所需系统无功对发电设备根据不同时期分配策略的供能优先级进行实时无功功率协调分配控制，满足所需系统无功，所述发电设备包括常规水电机组、变速抽蓄机组、光伏电站逆变器、风电场变流器及静止无功发生器svg。
2.根据权利要求1所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述计算汇集母线无功调节系数具体包括：获取日前汇集母线的历史无功曲线和历史电压曲线每分钟的测量值中，与当前时刻对应小时内的日前汇集母线的无功和电压每分钟的测量值，计算日前汇集母线每分钟的电压变化与无功变化的绝对比值，取绝对比值的累计平均值作为汇集母线无功调节系数。
3.根据权利要求2所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述不同时期分配策略包括丰水期的分配策略、平水期的分配策略和枯水期的分配策略。
4.根据权利要求3所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述丰水期的分配策略为将变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器svg作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器、常规水电机组作为备用无功调节电源；
5.根据权利要求4所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述平水期的分配策略为将常规水电机组作为主要无功调节电源，变速抽蓄机组和静止无功发生器svg作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
6.根据权利要求4所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述枯水期的分配策略为将常规水电机组和变速抽蓄机组作为主要无功调节电源，静止无功发生器svg作为次要无功调节电源，光伏电站逆变器、风电场变流器作为备用无功调节电源；
7.根据权利要求4～6任意一项所述的水风光蓄无功控制方法，其特征在于，所述变速抽蓄机组包括发电调相和抽水调相；变速抽蓄机组进行无功调节时保持所有变速抽蓄机组运行的水流方向一致；
8.一种基于变速抽水蓄能的...
【专利技术属性】
技术研发人员：单鹏珠，阎应飞，喻洋洋，陈鹏，史华勃，陈刚，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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