一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法，包括基于虚拟惯量控制结束后，系统能够运行于平衡点的考虑，构建虚拟惯量参数的平衡约束；根据系统的状态方程构建非线性规划，确定所述虚拟惯量参数的最优解。本发明专利技术针对虚拟惯量控制参数缺乏依据的缺点，提出了一种新的参数确定方法。推导关于虚拟惯量参数Kp、Kd的平衡约束，确保在虚拟惯量控制结束后，系统能够运行于平衡点；根据系统的状态方程构建非线性规划问题，确定Kp、Kd的最优值，在确保风机稳定运行的同时，实现调频效果的最优化。

【技术实现步骤摘要】
一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法
本专利技术涉及机组调频
,具体地说是一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法。
技术介绍
风机通过换流装置接入电力系统，因此其输出功率与系统频率解耦，不能响应系统的频率变化。如今风电接入电力系统规模的日益扩大，给系统频率稳定性带来挑战。虚拟惯量控制通过模拟同步机组的特性，使风机的输出功率随系统频率的变化而变化，从而改善系统频率特性。目前，虚拟惯量控制的参数主要依据经验或仿真结果确定，缺乏理论依据，风机有可能在虚拟惯量控制的过程中达到转速下限，退出虚拟惯量控制，引起频率二次跌落，难以保证风机运行的稳定性和频率调整效果；且依赖仿真结果的方法运算量较大，当系统参数改变时需要重新进行大量计算。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法，以解决现有技术中依赖经验或仿真结果确定的虚拟惯量控制参数难以保证风机运行稳定性和频率调整效果的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术提供了一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：/n基于虚拟惯量控制结束后，系统能够运行于平衡点的考虑，构建虚拟惯量参数的平衡约束；/n根据系统的状态方程构建非线性规划，确定所述虚拟惯量参数的最优解。/n

【技术特征摘要】
1.一种风机虚拟惯量控制参数的确定方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
基于虚拟惯量控制结束后，系统能够运行于平衡点的考虑，构建虚拟惯量参数的平衡约束；
根据系统的状态方程构建非线性规划，确定所述虚拟惯量参数的最优解。


2.根据权利要求1所述的风机虚拟惯量控制参数的确定方法，其特征是，所述构建虚拟惯量参数的平衡约束的具体过程为：
采用虚拟惯量控制时的风机模型以及系统的频率响应模型，确定系统的状态方程；
在系统达到平衡时，各状态变量对时间导数为零，得到关于风机转速的二次多项式；
在满足虚拟惯量控制过程中达到平衡点，所述二次多项式至少一个根大于风机运行转速下限的条件下，得到虚拟惯量参数满足的平衡约束。


3.根据权利要求2所述的风机虚拟惯量控制参数的确定方法，其特征是，所述风机模型为：



(1)式中，Cp(λ,β)由下式确定：



其中，Pew为风机输出的电磁功率；Kp、Kd为虚拟惯量控制的参数；Δf为系统频率偏差量；k为风机最大功率跟踪曲线的系数；ω为风机转速；Pmw为风机捕获的机械功率；ρ为空气密度；A为风力机扫过的面积；Cp为风机的风能转换系数；λ为叶尖速比；λi为中间变量；r为风力机叶片半径；β为桨距角，Vw为风速；Hw为风机的惯性时间常数。


4.根据权利要求3所述的风机虚拟惯量控制参数的确定方法，其特征是，所述系统的频率响应模型为：



(3)式中，R为同步机调节器调差系数；Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘知凡，薛万磊，赵龙，安鹏，赵昕，徐楠，杨雍琦，李晨辉，于佰建，王艳，郑志杰，岳彩阳，侯庆旭，李校莹，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，山东智源电力设计咨询有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37