一种光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法与流程

本发明涉及涉及电力系统安全稳定控制领域，具体涉及一种光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法。

背景技术：

1、第三道防线作是电力系统频率安全稳定的最后一道生命线，用于防止系统频率崩溃事故发生。随着新能源并网比例逐步升高以及新能源出力占比增加，导致电力系统的惯量水平逐渐降低。特别是对于采用直流联网的受端电网来说，直流闭锁故障导致的大功率扰动会对本就关注的统频率安全稳定问题更加严重。此时新能源占比高，电力系统惯量低的特点会使直流受端电网处于极易因功率扰动而引发频率快速跌落的状态中，从而一旦发生直流闭锁故障时更易造成系统的频率崩溃。因此尽依靠传统第三道防线中组织的flc调整及网内切负荷方案参与频率控制已无法满足新能源高比例渗透下的系统频率控制要求，因此考虑调动网内其它资源，诸如电源侧的储能电站共同参与第三道防线的频率调控。但对于光伏电站配置储能的系统来说，由于光伏日出力特性昼夜差别极大，因此当电网新能源渗透率高时，储能电站极大概率下是处于充电状态。而此时一旦发生受端电网发生直流闭锁造成系统大功率缺失，则需要储能电站停止充电或转成放电状态，此时对系统运行的冲击是需要考虑的。

技术实现思路

1、鉴于上述分析，本发明旨在提供涉及一种光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法，用于解决上述问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法，所述方法包括以下步骤：

4、步骤1：计算电网新能源渗透率，计算并判断该新能源渗透率下触发第三道防线的受端电网直流闭锁故障类型及对应的切负荷量；

5、步骤2：判断电网内的光储系统送出断面若储能停止充电时，造成的断面送出受阻情况；

6、步骤3：判断电网内的光储系统送出断面若储能放电至soc下限状态时，造成的断面送出受阻情况；

7、步骤4：提出光储系统在受端电网直流闭锁故障下的第三道防线可调用容量。

8、其中：

9、所述步骤1中，计算电网新能源渗透率，计算并判断该新能源渗透率下触发第三道防线的受端电网直流闭锁故障类型及对应的切负荷量：

10、1-1)计算电网新能源渗透率s,计算公式如下：

11、

12、式中：ps为某一时刻电网内新能源电源出力功率，pn为某一时刻电网内所有电源出力功率；

13、1-2)对电网新能源渗透率s时的电网潮流断面进行不同直流闭锁故障类型仿真计算分析，得到会触发第三道防线机制动作的故障类型集合f＝{f1，f2，…，fn}，以及对应各故障类型的第三道防线切负荷量集合

14、所述步骤2中，判断电网内的光储系统送出断面若储能停止充电时，造成的断面送出受阻情况：

15、计算在第i个电网新能源渗透率si下，电网内第j个光储系统syj的储能电站停止充电，接该光储系统接入的公共汇集点对应的网架断面送出功率psyi是否超过断面控制功率ps：若psyi≥ps，则不将第j个光储系统的储能电站放入第三道防线的储能可调用集合中；若psyi＜ps，则对第j个光储系统进行步骤3的判断。

16、所述步骤3中，判断电网内的光储系统送出断面若储能放电至soc下限状态时，造成的断面送出受阻情况：

17、3-1)对经过步骤2判断的第j个光储系统syj的储能电站，定义该储能电站在第i个电网新能源渗透率si下此时的充电功率为ptj，额定功率为pej，该储能电站的soc下限状态为

18、

19、3-2)考虑该储能电站停止充电并放电至此时接该光储系统接入的公共汇集点对应的网架断面送出功率psyi是否超过断面控制功率ps：若psyi＜ps，则将第j个光储系统的储能电站放入第三道防线的储能可调用集合中；

20、3-3)若psyi≥ps，则进一步判断若该储能电站停止充电并放电至此时接该光储系统接入的公共汇集点对应的网架断面送出功率psyi是否超过断面控制功率ps：若psyi＜ps，则将第j个光储系统的储能电站放入第三道防线的储能可调用集合中；若psyi≥ps，则将第j个光储系统的储能电站放入第三道防线的储能可调用集合中。

21、所述步骤4中，提出光储系统在受端电网直流闭锁故障下的第三道防线可调用容量：

22、4-1)统计纳入第三道防线的储能可调用集合有a个储能电站，可调用集合有b个储能电站，可调用集合中有c个储能电站；

23、4-2)对纳入第三道防线的储能可调用集合中a个储能电其可调用容量pcy1计算公式下：

24、

25、式中：pcut为切负荷总量，pflc为故障直流flc的可调整量。

26、4-3)对纳入第三道防线的储能可调用集合中a个储能电其可调用容量pcy2计算公式下：

27、

28、4-4)对纳入第三道防线的储能可调用集合中c个储能电其可调用容量pcy3计算公式下：

29、

30、有益效果：本发明提出光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法，通过将光伏电站出力特点及储能电站受限因素均考虑入第三道防线对光伏配套储能的可调用容量选择中，对储能电站参与第三道防线频率控制的容量选择进行优化。

技术特征：

1.一种光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中，计算电网新能源渗透率，计算并判断该新能源渗透率下触发第三道防线的受端电网直流闭锁故障类型及对应的切负荷量具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2中，判断电网内的光储系统送出断面若储能停止充电时，造成的断面送出受阻情况具体为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3中，判断电网内的光储系统送出断面若储能放电至soc下限状态时，造成的断面送出受阻情况具体包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4中，提出光储系统在受端电网直流闭锁故障下的第三道防线可调用容量具体包括以下步骤：

技术总结本发明提供一种光储系统参与受端直流闭锁第三道防线控制的方法，涉及电力系统安全稳定控制领域。通过将光伏电站出力特点及储能电站受限因素均考虑入第三道防线对光伏配套储能的可调用容量选择中，对储能电站参与第三道防线频率控制的容量选择进行优化。本发明的方法包括：计算电网新能源渗透率，计算并判断该新能源渗透率下触发第三道防线的受端电网直流闭锁故障类型及对应的切负荷量；判断电网内的光储系统送出断面若储能停止充电时，造成的断面送出受阻情况；判断电网内的光储系统送出断面若储能放电至SOC下限状态时，造成的断面送出受阻情况；提出光储系统在受端电网直流闭锁故障下的第三道防线可调用容量。技术研发人员：杨欢欢,邱建,张建新,徐光虎,姜拓,高琴受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4