一种海上风电机组的功率控制方法、装置以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海上风电机组的功率控制方法、装置以及系统。所述功率控制方法、装置以及系统首先根据所述风机电磁功率、所述系统频率、预设的第一额外控制回路以及预设的第二额外控制回路，模拟获取海上风电机组的机组频率以及风机减载功率；随后，根据所述机组频率以及所述风机减载功率，通过预设的滚动预测方法输出最佳控制频率；最后，根据所述最佳控制频率以及所述系统频率，以预设的频率调节范围对所述海上风电机组进行频率控制，从而及时感知外界负载突变而对海上风电机组进行频率控制，进而提升了海上风电机组系统的稳定性。进而提升了海上风电机组系统的稳定性。进而提升了海上风电机组系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电机组的功率控制方法、装置以及系统


[0001]本专利技术涉及海上风电机组的功率控制
，尤其涉及一种海上风电机组的功率控制方法、装置、计算机可读存储介质及系统。

技术介绍

[0002]风力发电是可再生能源利用领域中技术最成熟，最具商业化发展潜力的发电方式之一。由于海上具有风资源丰富的特点，且目前全世界海上风电开发工程应用的需求迫切，大规模海上风电的输电与并网问题成为风电发展和研究的热点方向。海上风电远程集群控制的目的，是将地理上毗邻、特性上相关且拥有1个共同接入点的风电场集群进行一体化整合、集中协调控制，有效平抑出力的波动性和间歇性，已形成在规模和外部调控特性上都与常规电厂相近的电源，具备灵活响应电网调度与控制的能力。相比于陆上风电，海上风电的功率预测难度有较大的增加，功率控制的速度和难度都有所提高。
[0003]在现有技术中，通常通过将改进虚拟同步发电机(IVSG)技术引入换流器控制环节中，可以将换流器等效为同步发电机，模拟发电机的有功调频、无功调压特性，当弱电网发生功率缺额时，可实现二次调频，维持弱电网的稳定运行；相比现有的多端直流输电系统(MMC
‑
MTDC)的换流器间功率协调控制，本方法考虑了换流器所连接的交流系统功率越限约束，并计及风电场参与调频，可有效减小直流电压偏差以及交流系统的功率波动。
[0004]但是，现有技术仍存在如下缺陷：无法快速准确地对海上风电机组的功率进行控制。
[0005]因此，当前需要一种海上风电机组的功率控制方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，从而克服现有技术中存在的上述缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种海上风电机组的功率控制方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，从而提升海上风电机组的功率控制的效率。
[0007]本专利技术一实施例提供一种海上风电机组的功率控制方法，所述功率控制方法包括：
[0008]获得海上风电机组的风机电磁功率以及系统频率；
[0009]根据所述风机电磁功率、所述系统频率、预设的第一额外控制回路以及预设的第二额外控制回路，模拟获取海上风电机组的机组频率以及风机减载功率；
[0010]根据所述机组频率以及所述风机减载功率，通过预设的滚动预测方法输出最佳控制频率；
[0011]根据所述最佳控制频率以及所述系统频率，以预设的频率调节范围对所述海上风电机组进行频率控制。
[0012]作为上述方案的改进，根据所述风机电磁功率、所述系统频率、预设的第一额外控制回路以及预设的第二额外控制回路，模拟获取海上风电机组的机组频率以及风机减载功
率，具体包括：
[0013]获得预设的耦合定量关系；
[0014]根据所述耦合定量关系，通过第一额外控制回路和第二额外控制回路，对所述风机电磁功率以及所述系统频率进行重耦合，获得海上风电机组的机组频率以及风机减载功率。
[0015]作为上述方案的改进，根据所述机组频率以及所述风机减载功率，通过滚动预测方法输出最佳控制频率，具体包括：
[0016]将机组频率以及风机减载功率输入预设的滚动预测网络模型，将输出值存储入第一最佳控制参数组中；所述输出值包括第一预测机组频率以及第一预测风机减载功率；
[0017]根据所述第一最佳控制参数组以及所述滚动预测网络模型，进行多步预测、滚动优化及反馈矫正以获得最佳控制频率。
[0018]作为上述方案的改进，根据所述耦合定量关系，通过第一额外控制回路和第二额外控制回路，对所述风机电磁功率以及所述系统频率进行重耦合，获得海上风电机组的机组频率以及风机减载功率，具体包括：
[0019]判断所述系统频率是否发生变化；
[0020]若所述系统频率发生变化，则计算对应的系统频率差值和系统频率变化率；
[0021]通过第一额外控制回路，根据所述系统频率差值释放风机的转子动能以输出有功功率，并通过第二额外控制回路，根据所述系统频率变化率控制风机的电磁功率以输出减载功率；
[0022]根据所述耦合定量关系、所述有功功率、所述减载功率以及所述系统频率，判断所述风机电磁功率以及所述系统频率是否耦合；
[0023]若否，则重复上述步骤；
[0024]若是，则根据所述有功功率、所述减载功率以及所述系统频率，输出海上风电机组的机组频率以及风机减载功率。
[0025]作为上述方案的改进，根据所述第一最佳控制参数组以及所述滚动预测网络模型，进行多步预测、滚动优化及反馈矫正以获得最佳控制频率，具体包括：
[0026]将所述第一最佳控制参数组作为训练数据集，对所述滚动预测网络模型进行训练，并根据训练结果对所述滚动预测网络模型进行更新。
[0027]作为上述方案的改进，所述频率调节范围为
±
0.2H
Z
。
[0028]本专利技术另一实施例对应提供了一种海上风电机组的功率控制装置，所述功率控制装置包括数据获取单元、模拟仿真单元、滚动预测单元以及频率控制单元，其中，
[0029]所述数据获取单元用于获得海上风电机组的风机电磁功率以及系统频率；
[0030]所述模拟仿真单元用于根据所述风机电磁功率、所述系统频率、预设的第一额外控制回路以及预设的第二额外控制回路，模拟获取海上风电机组的机组频率以及风机减载功率；
[0031]所述滚动预测单元用于根据所述机组频率以及所述风机减载功率，通过预设的滚动预测方法输出最佳控制频率；
[0032]所述频率控制单元用于根据所述最佳控制频率以及所述系统频率，以预设的频率调节范围对所述海上风电机组进行频率控制。
[0033]作为上述方案的改进，所述模拟仿真单元还用于：
[0034]获得预设的耦合定量关系；
[0035]根据所述耦合定量关系，通过第一额外控制回路和第二额外控制回路，对所述风机电磁功率以及所述系统频率进行重耦合，获得海上风电机组的机组频率以及风机减载功率。
[0036]作为上述方案的改进，所述滚动预测单元还用于：
[0037]将机组频率以及风机减载功率输入预设的滚动预测网络模型，将输出值存储入第一最佳控制参数组中；所述输出值包括第一预测机组频率以及第一预测风机减载功率；
[0038]根据所述第一最佳控制参数组以及所述滚动预测网络模型，进行多步预测、滚动优化及反馈矫正以获得最佳控制频率。
[0039]作为上述方案的改进，所述模拟仿真单元还用于：
[0040]判断所述系统频率是否发生变化；
[0041]若所述系统频率发生变化，则计算对应的系统频率差值和系统频率变化率；
[0042]通过第一额外控制回路，根据所述系统频率差值释放风机的转子动能以输出有功功率，并通过第二额外控制回路，根据所述系统频率变化率控制风机的电磁功率以输出减载功率；
[0043]根据所述耦合定量关系、所述有功功率、所述减载功率以及所述系统频率，判断所述风机电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电机组的功率控制方法，其特征在于，所述功率控制方法包括：获得海上风电机组的风机电磁功率以及系统频率；根据所述风机电磁功率、所述系统频率、预设的第一额外控制回路以及预设的第二额外控制回路，模拟获取海上风电机组的机组频率以及风机减载功率；根据所述机组频率以及所述风机减载功率，通过预设的滚动预测方法输出最佳控制频率；根据所述最佳控制频率以及所述系统频率，以预设的频率调节范围对所述海上风电机组进行频率控制。2.根据权利要求1所述的海上风电机组的功率控制方法，其特征在于，根据所述风机电磁功率、所述系统频率、预设的第一额外控制回路以及预设的第二额外控制回路，模拟获取海上风电机组的机组频率以及风机减载功率，具体包括：获得预设的耦合定量关系；根据所述耦合定量关系，通过第一额外控制回路和第二额外控制回路，对所述风机电磁功率以及所述系统频率进行重耦合，获得海上风电机组的机组频率以及风机减载功率。3.根据权利要求2所述的海上风电机组的功率控制方法，其特征在于，根据所述机组频率以及所述风机减载功率，通过滚动预测方法输出最佳控制频率，具体包括：将机组频率以及风机减载功率输入预设的滚动预测网络模型，将输出值存储入第一最佳控制参数组中；所述输出值包括第一预测机组频率以及第一预测风机减载功率；根据所述第一最佳控制参数组以及所述滚动预测网络模型，进行多步预测、滚动优化及反馈矫正以获得最佳控制频率。4.根据权利要求3所述的海上风电机组的功率控制方法，其特征在于，根据所述耦合定量关系，通过第一额外控制回路和第二额外控制回路，对所述风机电磁功率以及所述系统频率进行重耦合，获得海上风电机组的机组频率以及风机减载功率，具体包括：判断所述系统频率是否发生变化；若所述系统频率发生变化，则计算对应的系统频率差值和系统频率变化率；通过第一额外控制回路，根据所述系统频率差值释放风机的转子动能以输出有功功率，并通过第二额外控制回路，根据所述系统频率变化率控制风机的电磁功率以输出减载功率；根据所述耦合定量关系、所述有功功率、所述减载功率以及所述系统频率，判断所述风机电磁功率以及所述系统频率是否耦合；若否，则重复上述步骤；若是，则根据所述有功功率、所述减载功...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫斌杰，杨银国，刘洋，于珍，陆秋瑜，伍双喜，朱誉，林英明，
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：