(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211085823.X (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 国网河北省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 050021 河北省石家庄市裕华区体 育 南大街238号 申请人 国家电网有限公司 　 国网河北能源技 术服务有限公司 (72)发明人 戎士洋　梁纪峰　臧谦　于腾凯　 王蕾报　董靓媛　张蕊　 (74)专利代理 机构 北京华专卓 海知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11664 专利代理师 王一 (51)Int.Cl. H02J 3/24(2006.01)H02J 3/48(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 新能源电力系统频率快速控制方法及装置 (57)摘要 本公开的实施例提供了新能源电力系统频 率快速控制方法及装置。 该方法包括： 根据仿真 电力系统的频率状态量、 运行状态、 静态参数及 暂态参数， 建立电力系统场景集合； 在电力系统 场景集合的各场景中分别加载 故障扰动， 获取对 应的电力系统频率响应曲线； 根据电力系统频率 响应曲线， 将电力系统场景聚合， 并根据聚合结 果设定相应的调频控制策略； 对实际运行的电力 系统进行监测及后台分析， 确定所属的电力系统 场景级别， 匹配相应的调频控制策略进行调频控 制。 以此方式， 可 以统筹利用全系统不同空间位 置、 不同时间尺度的同步机和新能源响应能力， 实现大功率扰动下的调频电源统一协调控制， 可 快速且充分发挥系统 内机组的频率响应能力， 提 高频率稳定性。 权利要求书3页 说明书12页 附图7页 CN 115549126 A 2022.12.30 CN 115549126 A 1.新能源电力系统频率快速控制方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 根据仿真电力系统 的频率状态量、 运行状态、 静态参数及暂态参数， 建立电力系统场景 集合； 在所述电力系统场景集合的各场景中分别加载故障扰动， 获取对应的电力系统频率响 应曲线； 根据所述电力系统频率响应曲线， 将电力系统场景进行聚合， 并根据聚合结果设定相 应的调频控制策略； 对实际运行的 电力系统进行监测及后台分析， 确定所属的 电力系统场景级别， 匹配相 应的调频控制策略进行调频控制。 2.根据权利要求1所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特 征在于， 所述频率状态量为具备秒级调频响应的机组总容量与系统在运行的机组总容量的比 值； 所述运行状态包括系统开机停机、 发电机出力值、 电网结构和节点负荷信息； 所述电力系统场景级别包括无风险场景、 普通场景和紧急场景三类。 3.根据权利要求2所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 所述根据 所 述电力系统频率响应曲线， 将电力系统场景进行聚合， 包括： 根据电力系统频率响应曲线确定频率最大偏差值， 将频率最大偏差值与预设的频率偏 差阈值进行比较； 若频率最大偏差值不大于预设的频率偏差 阈值， 则判定当前电力系统场景级别为无风 险场景； 若频率最大偏差值大于预设的频率偏差 阈值， 则对当前电力系统场景进行二 次聚合判 断， 并将加载的故障扰动标注到当前电力系统场景 上， 得到受故障扰动 后的电力系统场景； 所述对当前电力系统场景进行二次聚合判断， 包括： 获取频率最大偏差值出现的时刻， 将频率最大偏差值出现的时刻与 预设的调速动作时 刻进行比较； 若频率最大偏差值出现的时刻不大于预设的调速动作时刻， 则判定当前电力系统场景 级别为普通场景； 若频率最大偏差值出现的时刻大于预设的调速动作时刻， 则判定当前电力系统场景级 别为紧急场景。 4.根据权利要求3所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 所述根据聚 合结果设定相应的调频控制策略， 包括： 若当前电力系统场景级别为无风险场景， 则无需主动采取调频控制； 若当前电力系统场景级别为普通场景， 则确定普通响应启动信号、 普通响应机组及普 通响应量， 生成普通调频控制策略集； 若当前电力系统场景级别为紧急场景， 则确定紧急响应启动信号、 紧急响应机组及紧 急响应量， 生成紧急调频控制策略集。 5.根据权利要求4所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 所述若当前 电力系统场景级别为普通场景， 则确定普通响应启动信号、 普通响应机组集合及普通响应 量， 生成普通调频控制策略集， 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115549126 A 2获取当前电力系统场景 所受到的故障扰动， 将该故障扰动作为普通响应启动信号； 获取各调频机组在普通响应启动信号扰动下的功角特性曲线， 根据功角特性曲线将各 调频机组划分为优先响应机群和补充响应机群； 所述优先响应机群和所述补充响应机群构 成普通响应机组集 合； 所述优先响应机群采用基于机端频差的调频响应方式对功率缺额进行补齐， 若优先响 应机群调 频完成后， 系统还存在功率缺额， 则采用所述补充响应机群根据补充响应机群容 量占总比对系统还 存在的功率 缺额进行分摊补齐。 6.根据权利要求4所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 所述确定 紧 急响应启动信号、 紧急响应机组集 合及紧急响应量， 生成紧急调频控制策略集包括： 获取当前电力系统场景 所受到的故障扰动， 将该故障扰动作为紧急响应启动信号； 获取各调频机组在紧急响应启动信号扰动下的频率变化的灵敏度， 按照灵敏度由小到 大的顺序将各调频机组进行重新 排序， 得到调频机组集 合； 依次在调频机组集合中按序选取一个调频机组， 分别将其响应时间设置为零， 确定所 选取的调频机组的频率 最大偏差值的出现时刻； 若所选取的调频机组 的频率最大偏差值的出现时刻小于预设的调速动作时刻， 则将该 调频机组放置在紧急响应机组集 合中； 若所选取的调频机组 的频率最大偏差值的出现时刻大于等于预设的调速动作时刻， 则 不将该调频机组放置在紧急响应机组集合中； 所述紧急响应机组集合中各调频机组的调频 出力为紧急响应量； 将紧急响应机组集合和受故障扰动后的电力系统场景对应起来， 得到 紧急调频控制策 略集。 7.根据权利要求3所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 所述对实际 运行的电力系统进行监测及后台分析， 确定所属的电力系统场景级别， 匹配相 应的调频控 制策略进行调频控制， 包括： 对实际运行的 电力系统进行监测， 获取系统所有机组出力状态， 根据所有机组出力状 态， 确定实际运行的电力系统的频率状态量； 将实际运行的电力系统 的频率状态量与 各电力系统场景中的频率状态量作差， 将差值 绝对值最小的电力系统场景作为 实际运行的电力系统的模拟场景， 将该电力系统场景对应 的调频控制策略作为与实际运行的电力系统匹配的控制策略。 8.根据权利要求7所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 该方法还包 括： 根据实际运行的 电力系统所有机组出力， 对所述控制策略进行修正， 实时在线匹配当 前电力系统运行状态， 利用修 正后的控制策略对电力系统进行调频控制。 9.根据权利要求8所述的新能源电力系统频率快速控制方法， 其特征在于， 所述根据实 际运行的电力系统所有机组出力， 对所述控制策略进行修正， 利用修正后的控制策略对电 力系统进行调频控制， 包括： 将实际运行的电力系统所有机组出力分别与模拟场景 所对应的机组出力进行比较； 若二者的差值在预设的出力阈值范围内， 则不需要对 控制策略进行修 正； 若二者的差值不在预设的出力阈值范围内， 则将模拟场景所对应的受到故障扰动的电权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115549126 A 3