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申请/专利权人：金陵科技学院

摘要：集中式光伏调频和分布式光伏并网影响的低频减载方法，首先，构建集中式光伏参与电网调频的控制模型，其次，提出故障后电网频率跌落至低频减载首轮动作频率定值时的实际功率缺额评估方法，接着，提出低频减载总减载量的计算方法，然后，提出考虑分布式光伏并网影响的馈线切负荷效率指标。最后，制定低频减载动态实施策略，基于系统频率跌至前后两轮动作频率定值时的惯性中心频率变化率改善程度对后一轮减载的动作延时和减载量进行动态调整，实现保障系统频率稳定的同时降低减载代价。本发明能够有效保障大规模集中式和分布式光伏并网后电网遭受严重功率缺额故障下的频率稳定性，对大规模光伏接入电网的安全稳定运行具有重要意义。

主权项：1.集中式光伏调频和分布式光伏并网影响的低频减载方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1构建集中式光伏参与电网调频的控制模型，包括基于光伏减载运行的虚拟惯量控制模型和一次调频控制模型；所述步骤1中，构建的集中式光伏虚拟惯量控制通过锁相环动态特性实现，基于光伏减载运行的虚拟惯量控制模型如下： 式中：ΔPin为集中式光伏虚拟惯量控制提供的有功功率增量；Kin为集中式光伏的惯性时间常数；f为系统频率；构建的集中式光伏一次调频控制模拟传统同步机组一次调频特性，采用下垂控制实现，一次调频控制模型如下：ΔPd＝-KdΔf2式中：ΔPd为集中式光伏下垂控制提供的有功功率增量；Kd为下垂控制增益；Δf为系统频率偏差；2提出故障后电网频率跌落至低频减载首轮动作频率定值时的实际功率缺额评估方法，实现对负荷突增和发电机跳闸两种不同类型故障的实际功率缺额评估；所述步骤2中，提出故障后电网频率跌落至低频减载首轮动作频率定值时的实际功率缺额评估方法如下：首先，设置L个已知功率扰动量大小ΔPv,l的故障，利用继电器获取各故障下的电网惯性中心频率变化率进而计算求得对应于各故障的等效惯性常数He,l，计算公式如下： 式中：fn为系统额定频率；接着，计算对应于所有L个故障的等效惯性常数的初始设定值如下： 针对负荷突增故障，利用下式评估电网频率跌落至低频减载首轮动作频率定值时的实际功率缺额ΔPa,1： 针对发电机跳闸故障，利用公式6-7评估电网频率跌落至低频减载首轮动作频率定值时的实际功率缺额ΔPa,1： 式中：Hem为系统等效惯性常数的修正后设定值；Ss为系统额定容量；Ht和St分别为跳闸的发电机惯性常数和额定容量；3提出低频减载总减载量的计算方法，计算过程计及同步发电机一次调频响应、负荷调节效应、集中式光伏的一次调频响应，实现对总减载量的准确获取；所述步骤3中，提出的低频减载总减载量的计算方法如公式8-9所示；Δfs＝fs-fn8 式中：Δfs为稳态频率偏差；fs为低频减载动作后系统稳态频率；ΔPls为低频减载总减载量；KG为同步发电机的单位调节功率；Δfs*为稳态频率偏差的标幺值；KL为负荷的单位调节功率；PLN为系统在额定频率下的总有功负荷；为同步发电机额定功率PGN与系统在额定频率下总有功负荷PLN的比值；为系统内集中式光伏额定功率Ppv_cen与系统在额定频率下总有功负荷PLN的比值；4提出考虑分布式光伏并网影响的馈线切负荷效率指标，根据该指标的大小排序决定负荷馈线切除的先后次序，将切负荷对电网造成的影响降至最低；所述步骤4中，提出考虑分布式光伏并网影响的馈线切负荷效率指标如下：定义可切负荷馈线上的净负荷为Pp，如公式10所示；Pp＝Pr-Ppv_res-Pss10式中：Pr为负荷馈线上的实际负荷；Ppv_res为分布式光伏有功功率；Pss为储能系统向馈线注入的有功功率；定义负荷馈线上的实际负荷Pr、分布式光伏有功功率Ppv_res以及储能系统向馈线注入的有功功率Pss的权重系数分别为α、β和γ，通过公式11计算各馈线切负荷效率指标； 通过上式计算出所有馈线的切负荷效率指标，按大小依次排序，即可得到负荷馈线切除的先后次序；5制定低频减载动态实施策略，基于系统频率跌至前后两轮动作频率定值时的惯性中心频率变化率改善程度对后一轮减载的动作延时和减载量进行动态调整，实现保障系统频率稳定的同时降低减载代价；参考实际电网低频减载方案确定低频减载轮次、频率定值和减载比例，按照负荷馈线切除的先后次序，选取各轮需要断开的负荷馈线，完成低频减载策略的制定。

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