一种风电机组优化运行控制方法技术

一种风力发电场内风电机组优化运行控制方法，该方法基于实时测风数据和超短期风功率预测数据计算风电机组的功率裕度，并实时统计风电机组运行时间、停机时间，充分考虑风电机组的运行约束条件及环境因素的影响，通过风电机组的运行队列、停机队列之间的协调，在满足调度对风电场的出力要求前提下，可以保证风电场内的风电机组轮流运行，同时避免风电机组频繁启停，提高各个风电机组运行的公平性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种风力发电场内风电机组优化运行控制方法，该方法基于实时测风数据和超短期风功率预测数据计算风电机组的功率裕度，并实时统计风电机组运行时间、停机时间，充分考虑风电机组的运行约束条件及环境因素的影响，通过风电机组的运行队列、停机队列之间的协调，在满足调度对风电场的出力要求前提下，可以保证风电场内的风电机组轮流运行，同时避免风电机组频繁启停，提高各个风电机组运行的公平性。【专利说明】-种风电机组优化运行控制方法
本专利技术属于电力系统风力发电
，具体涉及对东北高寒地区风电场内风电 机组限电控制后如何保护风力发电机组，提出一种针对东北高寒地区冬季限电情况下风电 机组优化运行控制方法。
技术介绍
随着我国风电技术的发展和对开发利用可再生能源的重视，风力发电近几年在我 国得到了较快的发展。初步探明我国陆地可开发利用风能的79%主要分布在三北地区，可 开发利用的风力资源有〇. 2TW。随着风电装机运行容量快速增加和占电源比例的不断扩大， 风电并网带来的对系统的冲击影响在黑龙江、辽宁、吉林、内蒙、甘肃等几个风电大省也已 经开始陆续显现，并在不同程度上限制了系统继续接入风电的能力。 国家能源局最新数据显示，截至2012年底，中国风电弃风限电超过200亿kWh，相 当于浪费了 670万t标准煤，直接损失超100亿元。国家发改委预计中国2020年风电装机 容量将突破1亿kW，弃风现象愈演愈烈，将对中国风电产业发展带来严重影响，中国的节能 减排努力也将大打折扣。 东北地区冬季低谷期间电网调峰困难较大，需要限制风电发电。特别是冬季夜间， 为保证供热，网内所有供热机组基本全部运行，且受供热质量要求的限制，供热机组调峰能 力降低；而夜间往往风力较大，风电机组发电出力较高，容易导致省间联络线交换功率超计 划曲线。东北地区供热时间较长，风电限电情况严重，往往能达到50%左右，有时候不得不 将风力发电机组都降至最小运行功率运行甚至停机。东北地区冬季寒冷，夜间最低温度甚 至低至-40°，在这么低的温度下如果风电机组长期停机，不仅启动困难而且运行特性会受 到极大影响，鉴于此本专利技术提出了一种针对东北高寒地区限电情况下风电机组优化运行控 制策略。东北高寒地区，避免风电机组冬季长期停运，导致风电机组启动困难，运行能力降 低、增加维护成本等原因，特采用本专利技术的风电机组优化运行控制策略，在满足调度对风电 场的出力要求前提下，可以保证风电场内的风电机组轮流运行，同时避免风电机组频繁启 停，提高各个风电机组运行的公平性。
技术实现思路
为了解决冬季风电机组限电之后某些风电机组限电时间长、停机时间长、启动困 难的问题，本专利技术提出了一种针对东北高寒地区限电情况下风电机组优化运行控制方法。 该控制方法充分考虑了风电机组的运行约束条件及环境影响因素，将被限制功率的风电机 组和处于停机状态的风电机组在整个风电机群内部轮换，充分保证了每台风电机组的最大 发电功率与最少停机时间的公平性。本专利技术具体采用以下技术方案：一种风电机组优化运 行控制方法，其特征在于：所述控制方法将被限制功率的风电机组和处于停机状态的风电 机组在整个风电机群内部轮换，充分保证了每台风电机组的最大发电功率与最少停机时间 的公平性。 -种风电机组优化运行控制方法，用于高寒地区限电情况下风电机组的优化运行 控制，其特征在于，所述方法包括以下步骤： (1)将风电场内的风电机组按照运行状态分为运行状态队列、停机状态队列； 其中，运行状态队列按照风电机组运行系数大小进行排序，运行系数大的机组排 序在前，其中机组运行系数是综合了风电机组连续运行时间、风电机组实发功率与最优有 功功率比值、风电机组发生故障时间三个不同的因素，每个因素在排队过程中取不同的权 重系数形成风电机组的运行系数； 【权利要求】1. ，其特征在于：所述控制方法将被限制功率的风电 机组和处于停机状态的风电机组在整个风电机群内部轮换，充分保证了每台风电机组的最 大发电功率与最少停机时间的公平性。2. -种风电机组优化运行控制方法，用于高寒地区限电情况下风电机组的优化运行控 制，所述方法包括以下步骤： (1) 将风电场内的风电机组按照运行状态分为运行状态队列、停机状态队列； 其中，运行状态队列按照风电机组运行系数大小进行排序，运行系数大的机组排序在 前，其中机组运行系数是综合了风电机组连续运行时间、风电机组实发功率与最优有功功 率比值、风电机组发生故障时间三个不同的因素，每个因素在排队过程中取不同的权重系 数形成风电机组的运行系数；Krm--表示风电机组运行系数； Trm--表示风电机组运行时间； Pall--表示风电机组实发功率； P〇pt-----表示风电机组的最优有功功率； Tf------表示风电机组的故障时间； kj 运行时间权重系数； k2一一最优功率比值系数； k3 -故障时间权重系数； 停机状态队列按照风电机组停机系数大小进行排序，停机系数大的机组排序在前，其 中停机系数综合考虑风电机组停机时间、处于低温环境下的停机时间两个不同的因素，每 个因素在排队过程中取不同的权重系数形成风电机组的停机系数，其中，所述低温是指温 度低于零下25摄氏度； ^stop hTstop+k^T-25 Kstop--表示风电机组停机系数； Tstop--表示风电机组停运时间； τ_25--表示风电机组处于低温环境下的停机时间； k4-----停机时间权重系数； k5------低温环境下停机时间权重系数； (2) 设定风电机组在冬季高寒地区处于停机状态的最长停机时间Tsrt，当风电机组的停 机状态的实际时间、即停机时间T s_>Tsrt时，该风电机组需要启动； (3) 根据当前环境下测定的风速、环境因素预测的风电机组最大运行功率Pmax，计算需 要启动的风电机组最小运行功率之和Pup_min，即表示第i台 需要启动的风电机组的最小运行功率，η表示需要启动的风电机组的数量； (4) 计算运行状态队列中风电机组能够降低的风电功率之和Λ Pd_ all，所述能够降低 的风电功率之和等于运行状态队列中风电机组当前实际出力与最小运行功率/^之间的差 值；其中-表示第i台风电机组当前实际出力； --表示第i台风电机组最小运行功率； η--表示运行队列中可以降低功率的风电机组的数量； (5) 如果处于运行状态的风电机组可以降低的风电功率之和大于需要启动的风电机组 最小运行功率之和，即APd__ all>Pupmin，按照相似裕度法将需要启动的风电机组最小运行功 率之和P up_min在可降低的风电机组之间进行功率分配；同时将启动的机组按照步骤（1)的 方式在运行状态队列中进行排序； (6) 如果处于运行状态的风电机组可以降低的风电功率之和小于需要启动的风电机组 最小运行功率之和Λ PdOTn_all〈Pup_min，直接按照运行状态队列顺序依次停风电机组，，风电机 组依次停机的功率和等于或大于需要启动的风电机组最小运行功率之和时为止，并将停运 的风电机组按照步骤（1)的方式在停机状态队列中进行排序； (7) 在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机组优化运行控制方法，其特征在于：所述控制方法将被限制功率的风电机组和处于停机状态的风电机组在整个风电机群内部轮换，充分保证了每台风电机组的最大发电功率与最少停机时间的公平性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑太一，王振霞，孙勇，刘娜，曹政，钱华东，杨国新，丁文泳，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司，北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22