断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法及系统

1.一种断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，控制主站检测到含电力电子设备区域的外联断面的PMU测量数据中存在断面有功功率突变时，则启动功率连续平滑控制；步骤2，从发电场站群中，控制主站根据发电场站与外联断面之间的电气距离、功率响应速度和灵敏度，选择参与功率连续平滑控制的目标发电场站；步骤3，控制主站以当前PMU测量数据对应的测量时刻i期望的断面功率为动态跟踪目标，以当前测量时刻i的PMU实测功率为输入量，采用PID算法计算出发电场站群的总输出功率的变化量；步骤4，当总输出功率的变化量在设定时间段内小于设定的低限值时，则停止功率连续平滑控制，否则进入步骤5；步骤5，按照各发电场站的调节裕量比例，将总输出功率的变化量分配到每一个发电场站，并采用历史增量累加法得到各发电场站的目标控制功率；步骤6，以当前PMU测量数据对应的测量时刻i作为各发电场站的目标控制功率的电网状态时标t m-i ，由目标控制功率和时标构成当前功率控制指令；步骤7，循环检查时间，当当前时刻与上次功率指令下发时刻的时间差大于等于第一控制周期时，采用组播方法将当前功率控制指令下发到各发电场站的控制子站中；然后返回步骤3；步骤8，控制子站以第二控制周期为周期执行当前功率指令，根据电网状态时标t m-i 与当前功率指令的接收时标t s-i 获得指令时延，对当前功率指令的时延幅值进行补偿，以获得调节功率增量；步骤9，发电场站内，按照各发电机组的调节裕量比例，将调节功率增量分配到各发电机组，并采用历史增量累加法得到各发电机组的目标功率，即子站指令；步骤10，循环检查时间，当当前时刻与上次子站指令下发时刻的时间差大于等于第二控制周期时，采用组播方法将当前子站指令下发到各发电机组中；然后返回步骤8。 2.根据权利要求1所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤1包括：步骤1.1，从含电力电子设备区域的外联断面的PMU测量数据中获取联络线功率或若干联络线功率之和，作为功率监视数据；其中，电力电子设备支路的PMU测量数据带有时标；时标为PMU测量数据的测量时刻；步骤1.2，在预设时间间隔的2个断面之间，若功率监视数据的变化率大于等于设定的变化速率阈值，即存在断面功率连续随机突变，则启动功率连续平滑控制。 3.根据权利要求1所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤1.2中，预设时间间隔为10ms，变化速率阈值取值为每10ms下的断面额定功率的5％或者10MW。 4.根据权利要求1所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤3中，采用递推算法计算当前测量时刻i期望的断面功率 以如下关系式所示：式中， 为当前测量时刻i期望的断面功率，即10s内的平均有功功率； 为当前测量时刻i的前一测量时刻i-1期望的断面功率，p i 为当前测量时刻i的PMU实测功率，p i-1000 为测量时刻i-1000的PMU实测功率。 5.根据权利要求1所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤4中，设定时间段为连续的30s，低限值取值为断面功率突变的5％或者小于控制区域内发电机总额定功率的1％。 6.根据权利要求1所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤5包括：步骤5.1，按照各发电场站的调节裕量比例将发电场站群的总输出功率的变化量Δp i 分配到各发电场站，作为各场站的功率调节量；其中，调节裕量比例为发电场站单场站调节裕量与全部发电场站调节裕量之和的比值，而单场站调节裕量定义为机组额定有功功率与当前有功功率的差值；步骤5.2，利用功率调节量，采用历史增量累加法得到各发电场站的目标控制功率，如以下关系式所示：式中，p a-i 为当前测量时刻i发电场站a的目标控制功率，p a-0 为首次执行该指令时发电场站a的PMU实测功率，Δp a-i 为当前测量时刻i，即当前第i指令执行时刻发电场站a的功率调节量，Δp a-k 为第k个指令执行时刻发电场站a的功率调节量，k为首次制定该指令的第0时刻到当前第i个指令执行时刻间各指令执行时刻的整数序号。 7.根据权利要求1所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤8包括：步骤8.1，以如下关系式计算指令时延：Δt＝t s-i -t m-i式中，Δt为指令时延，t s-i 为当前功率指令在控制子站被接收时刻的时标，t m-i 为控制指令中包含的电网状态时标，即控制主站决策所依据的电网断面数据时标；步骤8.2，若指令时延Δt大于10ms，则进行时延幅值补偿；否则，不进行时延幅值补偿；步骤8.3，以如下关系式计算各发电场站的时延幅值补偿后的目标功率：式中，p a-i-r 为当前测量时刻i发电场站a的经时延幅值补偿后的目标功率，p a-i 为当前测量时刻i发电场站a的指令中包含的目标控制功率，p a-i-0 为当前测量时刻i发电场站a的基准目标控制功率，为控制子站接收并存储的上次功率指令包含的目标控制功率，t m-i-0 为当前测量时刻i发电场站a的基准电网状态时标，为控制子站接收并存储的上次功率指令包含的电网状态时标；步骤8.4，以如下关系式计算调节功率增量：Δp a-i-r ＝p a-i-r -p a-i-r-0式中，Δp a-i-r 为调节功率增量，p a-i-r-0 为发电场站a的上次时延幅值补偿后的目标功率。 8.根据权利要求7所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，第一控制周期T 1 和第二控制周期T 2 均为10ms级控制周期，T 1 大于T 2 。 9.根据权利要求7所述的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑方法，其特征在于，步骤9包括：步骤9.1，发电场站内，按照各发电机组的调节裕量比例将调节功率增量分配到各发电机组，作为各发电机组的功率调节量；步骤9.2，利用功率调节量，采用历史增量累加法得到各发电机组的目标功率，即子站指令。 10.一种利用权利要求1-9任一项权利要求所述方法的断面功率连续随机突变的广域快速协同平抑系统，其特征在于，系统包括：位于控制主站的采集模块、启动模块、功率连续平滑控制模块、指令下发模块，以及位于控制子站的指令补偿模块、指令执行模块；主站的采集模块，用于采集电网中的联络线支路以及发电场并网支路的PMU测量数据及对应测量时刻的时标；主站的启动模块，用于检测到含电力电子设备区域外网联络支路的PMU测量数据中存在断面功率突变时，启动功率连续平滑控制；当总输出功率的变化量在设定时间段内小于设定的低限值时，停止功率连续平滑控制；主站的功率连续平滑控制模块，包括：选择单元，目标功率单元，指令生成单元；其中，选择单元，用于从发电场站群中，控制主站根据发电场与外联断面功率之间的电气距离、功率响应速度和灵敏度选择参与功率连续平滑控制的目标发电场站；目标功率单元，用于以当前PMU测量数据对应的测量时刻i期望的断面功率为动态跟踪目标，以当前测量时刻i的PMU实测功率为输入量，采用PID算法计算出发电场站群的总输出功率的变化量；按照各发电场站的调节裕量比例，将总输出功率的变化量分配到每一个发电场站，得到各发电场站的目标控制功率；指令生成单元，用于以当前PMU测量数据对应的测量时刻i作为各发电场站的目标控制功率的电网状态时标t m-i ，由目标控制功率和时标构成当前功率指令；主站指令下发模块，用于循环检查当前时间，当当前时刻与上次功率指令下发时刻的时间差大于等于第一控制周期时，采用组播方法将当前功率指令下发到各发电场站的控制子站中；子站指令补偿模块，用于以第二控制周期为周期执行当前功率指令，根据电网状态时标t m-i 与当前功率指令的接收时标t s-i 获得指令时延，对当前功率指令的时延幅值进行补偿，以获得总调节功率增量；并将总调节功率增量按照场站内各发电机功率的调节裕度分配给各发电机，得到发电场站内各发电机的目标控制功率指令；子站指令执行模块，用于循环检查当前时间，当当前时刻与上次子站指令下发时刻的时间差大于等于第二控制周期时，采用组播方法将子站当前功率指令下发到发电场内各发电机组中。