一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置，所述方法包括：获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频，其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。本发明专利技术提供的风电场参与调频的风电机群协同控制方法，能够优化风电辅助火电机组参与调频的效果，减少风电机组退出调频时的二次冲击，提高了该过程的效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置
本专利技术涉及可再生能源
，特别是涉及一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置。
技术介绍
随着大规模风电并入电网，具有调频能力但占比减少的常规同步发电机，以及不具备频率响应能力但装机容量不断增加的风电机组，会明显降低电力系统的调频能力。为了保证电力系统的稳定运行，风电场应具备参与系统频率调节的能力，合理分配系统出现频率后的功率缺额，充分发挥各机组的调频能力，与传统发电厂共同承担系统的调频任务，在缓解传统发电厂调频压力的同时满足我国对风电并网的频率要求。其中，对于由数十台单机风电机组所组成的风电场而言，各台单机机组之间会因所处的风速区及运行状态不同而导致其调频能力存在差异。但是现有技术在进行调频控制时，通常使用惯性控制、下垂控制、超速法等调频方式，但是这些方式均会使风电机组在调频过程中的转速偏离其原始转速，进而对网频造成二次冲击，影响风电机组的稳定性。因此，如何提供一种控制方法，保证风电机组退出调频时的快速和稳定，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置，该方法通过优化风电场中风电机组需增发的有功功率分配，及退出调频的时序控制策略，优化风电辅助火电机组参与调频的效果，减少风电机组退出调频时的二次冲击，提高了该过程的效率和稳定性。为了克服上述现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法，包括：获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频，其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。进一步地，在所述获取风电机组按照功率由小到大排列后的可增发最大有功功率序列之前，还包括：按照发电机转子转速将风电机分为多组，并计算每次风电机可增发最大有功功率，其中，所述风电机可增发有功功率的计算公式为：其中，ΔPw_i为第i组可增发最大有功功率；Ni为第i组中风电机的数量；ΔPwind_max为单个风电机可增发最大有功功率；J为叶轮和发电机转动惯量；Δt为惯量响应持续时间；η为转化效率；ω为风机实时转速；ωmin为风机稳定运行最低转速。进一步地，所述发电机转子转速限制在0.8～1.2p.u之间。进一步地，所述风电机可增发有功功率参考值的计算公式为：其中，ΔPt为功率缺额；ΔPR_i为第i组可增发最大有功功率；λi为机组数量。ΔPwind_max为单个风电机可增发最大有功功率。本专利技术还提供了一种风电场参与调频的风电机群协同控制装置，包括：排序模块，用于获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；分配模块，用于获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；控制模块，用于当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频；其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。进一步地，所述风电场参与调频的风电机群协同控制装置，还包括分组模块，用于按照发电机转子转速将风电机分为多组，并计算每次风电机可增发最大有功功率，其中，所述风电机可增发有功功率的计算公式为：其中，ΔPw_i为第i组可增发最大有功功率；Ni为第i组中风电机的数量；ΔPwind_max为单个风电机可增发最大有功功率；J为叶轮和发电机转动惯量；Δt为惯量响应持续时间；η为转化效率；ω为风机实时转速；ωmin为风机稳定运行最低转速。进一步地，所述发电机转子转速限制在0.8～1.2p.u之间。进一步地，所述风电机可增发有功功率参考值计算公式为：其中，ΔPt为功率缺额；ΔPR_i为第i组可增发最大有功功率；λi为机组数量。ΔPwind_max为单个风电机可增发最大有功功率。本专利技术实施例还提供了一种计算机终端设备，包括：一个或多个处理器；存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的风电场参与调频的风电机群协同控制方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现如上任一项所述的风电场参与调频的风电机群协同控制方法。相对于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于：本专利技术通过优化风电场中风电机组需增发的有功功率分配，及退出调频的时序控制策略，优化风电辅助火电机组参与调频的效果，减少风电机组退出调频时的二次冲击，提高了该过程的效率和稳定性。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是本专利技术某一实施例提供的风电场参与调频的风电机群协同控制方法的流程示意图；图2是本专利技术某一实施例提供的风电机组退出调频的时序控制原理图；图3是本专利技术某一实施例提供的风电场参与调频的风电机群协同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作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。应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。第一方面：请参阅图1，本专利技术某一实施例提供了一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法，包括：S10、获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；在本实施例中，主要将风电场中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法，其特征在于，包括：/n获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；/n获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；/n当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频，其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法，其特征在于，包括：
获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；
获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；
当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频，其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。


2.根据权利要求1所述的风电场参与调频的风电机群协同控制方法，其特征在于，在所述获取风电机组按照功率由小到大排列后的可增发最大有功功率序列之前，还包括：
按照发电机转子转速将风电机分为多组，并计算每次风电机可增发最大有功功率，其中，
所述风电机可增发有功功率的计算公式为：



其中，ΔPw_i为第i组可增发最大有功功率；Ni为第i组中风电机的数量；ΔPwind_max为单个风电机可增发最大有功功率；J为叶轮和发电机转动惯量；Δt为惯量响应持续时间；η为转化效率；ω为风机实时转速；ωmin为风机稳定运行最低转速。


3.根据权利要求2所述的风电场参与调频的风电机群协同控制方法，其特征在于，所述发电机转子转速限制在0.8～1.2p.u之间。


4.根据权利要求1所述的风电场参与调频的风电机群协同控制方法，其特征在于，所述风电机可增发有功功率参考值的计算公式为：



其中，ΔPt为功率缺额；ΔPR_i为第i组可增发最大有功功率；λi为机组数量。ΔPwind_max为单个风电机可增发最大有功功率。


5.一种风电场参与调频的风电机群协同控制装置，其特征在于，包括：
排序模块，用于获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；
分配模块，用于获取功率缺额信息及参与调频...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文佳，苗璐，易杨，王延纬，吴国炳，王馨尉，杨诚，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：广东;44