一种海上风电场黑启动有功功率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，属于新能源转换与控制技术领域，包括以下步骤：步骤1、构建海上风电功率短期预测模型，计算系统有功需求；步骤2、配置风机调频备用容量以及柴油发电机容量，使用最优转速的超速减载控制，设置减载比例；步骤3、计算海上风电场黑启动过程中系统有功需求波动值，通过辅助功率补偿方法使风机获得超过最大转速限制的备用容量；该海上风电场黑启动有功功率控制方法，利用海上风电场运行特性设计风机的有功控制，解决系统运行状态以及孤岛系统自启动过程带来的频率波动影响，增加了有功调节范围，提升了方案的控制精度和响应速度，大大提高了海上风电场黑启动过程中的有功功率稳定。稳定。稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电场黑启动有功功率控制方法


[0001]本专利技术属于新能源转换与控制
，具体涉及海上风电场黑启动有功功率控制方法。

技术介绍

[0002]随着海上风力发电在电力系统中的广泛应用，在提高沿海局域电力系统的风电渗透率的同时也会增加电力系统的稳定风险，利用海上风电场作为黑启动电源可以加快沿海局部电力系统恢复速度，但传统的黑启动方案无法完全适应海上复杂多变的气候环境，传统的风电有功功率控制方法也存在较多局限性，一方面，海上风电场输出功率损失受到尾流效应以及大气稳定度影响，需要建立更有针对性的海上风电场短期功率预测模型，为海上风电场作为黑启动电源的设计方案提供有功核算依据；另一方面，传统的风电机组有功调频方案均存在一定的局限性，尤其是海上风电黑启动过程中需要的降功率启动以及应对不断投切的负荷带来的频率波动，均需要设计适合海上风电场黑启动阶段的有功功率控制方案；
[0003]对于传统的风电机组有功功率控制方案中，变桨距角控制方式简单易操作，但长时间调节会损害设备使用寿命；超速减载控制响应速度快控制灵活，但调节范围受到最大转速限制；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、构建海上风电功率短期预测模型，计算系统有功需求；步骤2、配置风机调频备用容量以及柴油发电机容量，使用最优转速的超速减载控制，设置减载比例；步骤3、计算海上风电场黑启动过程中系统有功需求波动值，通过辅助功率补偿方法使风机获得超过最大转速限制的备用容量；步骤4、设置辅助功率补偿的补偿系数、触发阈值以及输入量化因子，通过模糊控制方法，使辅助功率补偿在若干个档位吸收功率与释放功率。2.根据权利要求1所述的一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，其特征在于：步骤1中，所述海上风电功率短期预测模型基于风向变化以及风电场尾流效应损失功率，并量化风向尾流效应损失功率值，同时采集大气稳定度数据，将衡量大气稳定度的特征输入预测模型；其中，所述大气稳定度衡量的参数包括湍流长度和风切变：其中，所述大气稳定度衡量的参数包括湍流长度和风切变：式中：T和S分别代表湍流强度和风切变，为气象桅杆90m高处风速测量值的标准差；V
90
、V
40
分别为气象桅杆90m和40m高处转杯风速表测量的风速值。3.根据权利要求2所述的一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，其特征在于：所述风电场尾流效应损失的功率计算，通过风电场尾流模型来表征风电场尾流效应的功率损失：P
i
P
i
＝W(v
i
,d
i
；α)+δ
i
式中：W(
·
)表示风电场尾流效应损失；v
i
和d
i
分别为风速和风向；α是回归参数；δ
i
白噪声是均值为0，方差为σ2的高斯随机变量。4.根据权利要求3所述的一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，其特征在于：所述风向的W(v
i
,d
i
；α)可用关于v
i
的回归函数表示：式中：W(v
i
,d
i
；α)与v
i
非线性相关；[d
i
]为风向值取整；表示v
i
的列向量；为对应的回归系数行向量；v
c
和v
r
分别为风电机的切入风速与额定风速，得到响应功率风向参数，输入海上风电功率短期预测模型。5.根据权利要求1所述的一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，其特征在于：步骤1中，所述海上风电功率短期预测模型基于循环神经网络，使用具有注意力机制的Encoder
‑
decoder框架。6.根据权利要求1所述的一种海上风电场黑启动有功功率控制方法，其特征在于：步骤2中，所述超速减载控制步骤包括：通过控制转子转速进行有功调频，当风电...

【专利技术属性】
技术研发人员：江海涛，袁超，曾远明，杨宏宇，徐成根，唐一铭，石有文，顾文，孙德成，张锋，吴刚，徐殿勇，柳强，朱国权，王辉剑，蔡慧军，贾爱庆，王绍东，景洲，喻建，闫涛，曹佳伟，王亮，崔俊杰，李建，黄开源，汤奕，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司南京东博智慧能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：