风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，其方法包括：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例‑微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；获取参与系统调频的所述风电机组的转速；当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例‑微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行，有效降低有风电机组接入的电力系统的高频问题，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。

Primary frequency modulation control method, device, equipment and medium for wind turbine

The invention discloses a primary frequency modulation control method, a device, a terminal device and a computer readable storage medium for a wind turbine. The method comprises the following steps: when the operating frequency of the power system is detected over the dead zone set value, a wind turbine under 1.2 standard unitary values is controlled by the proportional differential virtual inertia. The frequency of the system is involved in the frequency modulation of the system; the speed of the wind turbine of the participating system is obtained. When the frequency of the power system is within the set value of the dead zone, or the speed of the wind turbine who is involved in the system FM is up to 1.2 times the unitary value, the stated proportional differential virtual inertia control is withdrawn and set up. The wind turbine operates under the maximum power tracking control, effectively reducing the high frequency problem of the power system which has the wind turbine access, and reducing the possibility that the power system can trigger the third line of line of defense line of the power grid because of the high frequency.

【技术实现步骤摘要】
风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质
本专利技术涉及电力系统分析
，尤其涉及一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
当电力系统突然失去负荷或向非同步系统送电的直流输电通道突然发生闭锁时，电力系统的频率将出现升高，此时传统同步发电机的一次调频功能将发挥作用，抑制频率的上升，而以风电机组为代表的新能源发电机组一般通过电力电子设备接入电网，无法为电网提供必要的调频支持。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现：若传统发电机的一次调频能力不足，系统频率的升高可能触发电网第三道防线动作，引起高周切机，因此，有必要发掘风电机组的一次调频能力对抑制电网高频问题，以保障电力系统的安全稳定。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，有效降低有风电机组接入的电力系统的高频问题，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法，包括以下步骤：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；获取参与系统调频的所述风电机组的转速；当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。在第一方面的第一种实现方式中，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。在第一方面的第二种实现方式中，所述当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，具体为：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。根据以上任一种第一方面的实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。第二方面，本专利技术实施例提供了一种风电机组的一次调频控制装置，包括：虚拟惯量控制调频单元，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；风机转速获取单元，用于获取参与系统调频的所述风电机组的转速；检测及控制环节切换单元，用于当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。在第二方面的第一种实现方式中，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：检测与惯性控制退出单元，用于当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。在第二方面的第二种实现方式中，所述虚拟惯量控制调频单元具体包括：功率附加模块，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；参考值修改模块，用于将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；功率输出模块，用于获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。根据以上任一种第二方面的实现方式，在第二方面的第三种实现方式中，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。第三方面，本专利技术实施例提供了一种风电机组的一次调频控制终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法。本专利技术实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，具有如下有益效果：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，然后获取这个过程中参与系统调频的所述风电机组的转速，在检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行，适用于电网高频问题的风机一次调频控制策略，综合统筹考虑了风电场不同风速的风机参与调频能力的情况，定义清晰，操作方法简单，实用性强，可有效降低有风电接入的电力系统的最高频率水平，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一实施例提供的风电机组的一次调频控制方法的流程示意图。图2是本专利技术第一实施例提供的比例-微分虚拟惯量法的工作示意图。图3是本专利技术第三实施例提供的风电机组的一次调频控制装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术第一实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法，其可由终端设备来执行，并包括以下步骤：S11，当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例‑微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；获取参与系统调频的所述风电机组的转速；当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例‑微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；获取参与系统调频的所述风电机组的转速；当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。2.根据权利要求1所述的风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。3.根据权利要求1所述的风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，所述当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，具体为：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。4.根据权利要求1至3任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。5.一种风电机组的一次调频控制装置，其特征在于，包括：虚拟惯量控制调频单元，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；风机转速获取单元，用于获取参...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴仲覆，陈刚，赵利刚，张东辉，杨诚，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44