一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法及装置，该方法对电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的有功功率参考值施加一阶跃扰动，获得电压源型风电机组的输出有功功率曲线；根据输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量；根据功率响应的峰值时间和最大超调量，获得电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比；根据自然频率与阻尼比以及一次调频系数公式，准确地测量出一次调频系数的实际值，从而较好地评估电压源型风电机组一次调频响应特性，进而提高了电压源型风电机组运行的安全性和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法及装置。

技术介绍

[0002]风电机组具备主动支撑电网能力逐渐成为行业共识。电压源型风电机组因具备自主建压、主动支撑电网能力，使风电机组具有与常规同步机组类似的频率和电压调节特性，有利于电力系统的安全稳定运行。
[0003]电压源型风电机组在电网频率、电压波动及故障穿越情况下的控制响应时间、控制精度及外特性与常规电流源型风电机组有很大不同。但当前研究针对其主动调频、调压过程中的控制响应特性研究较少，且对电压源型风电机组的控制性能测试与评价方法研究尚且不足。一次调频作为主动支撑性能的一项关键指标，测试提取电压源型风电机组的一次调频系数具有重要意义，但是目前获得电压源型风电机组的一次调频系数方法还在进一步研究当中，使得获得的一次调频参数不准确，甚至无法获取一次调频系数。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提出一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法，包括：
[0006]对电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的有功功率参考值施加一阶跃扰动，获得所述电压源型风电机组的输出有功功率曲线；其中，电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型是预先建立的；
[0007]根据所述输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量；
[0008]根据所述功率响应的峰值时间和最大超调量，获得所述电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比；
[0009]根据所述自然频率与阻尼比以及一次调频系数公式，计算获得一次调频系数。
[0010]进一步地，所述根据所述输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量包括：
[0011]获取所述输出有功功率曲线的有功功率从0变化到峰值的时间，作为所述功率响应的峰值时间；
[0012]获取所述输出有功功率曲线的峰值与稳定值的差值除以稳定值再乘以100％，作为所述功率响应的最大超调量。
[0013]进一步地，所述根据所述功率响应的峰值时间和最大超调量，获得所述电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比包括：
[0014]根据公式计算获得所述阻尼比其中，M
p
表示所述功率响应的最大超调量，e表示自然常数，π表示圆周率；
[0015]根据公式计算获得所述自然频率ω
n
，其中，t
p
表示所述功率响应的峰值时间。
[0016]进一步地，所述一次调频系数公式为：
[0017][0018]其中，K
f
表示所述一次调频系数，表示所述阻尼比，ω
n
表示所述自然频率，K
p
为常数。
[0019]另一方面，本专利技术提供一种电压源型风电机组的一次调频系数测量装置，包括：
[0020]扰动单元，用于对电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的有功功率参考值施加一阶跃扰动，获得所述电压源型风电机组的输出有功功率曲线；其中，电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型是预先建立的；
[0021]第一获得单元，用于根据所述输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量；
[0022]第二获得单元，用于根据所述功率响应的峰值时间和最大超调量，获得所述电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比；
[0023]计算单元，用于根据所述自然频率与阻尼比以及一次调频系数公式，计算获得一次调频系数。
[0024]进一步地，所述第一获得单元具体用于
[0025]获取所述输出有功功率曲线的有功功率从0变化到峰值的时间，作为所述功率响应的峰值时间；
[0026]获取所述输出有功功率曲线的峰值与稳定值的差值除以稳定值再乘以100％，作为所述功率响应的最大超调量。
[0027]进一步地，所述第二获得单元具体用于：
[0028]根据公式计算获得所述阻尼比其中，M
p
表示所述功率响应的最大超调量，e表示自然常数，π表示圆周率；
[0029]根据公式计算获得所述自然频率ω
n
，其中，t
p
表示所述功率响应的峰值时间。
[0030]进一步地，所述一次调频系数公式为：
[0031][0032]其中，K
f
表示所述一次调频系数，表示所述阻尼比，ω
n
表示所述自然频率，K
p
为常数。
[0033]再一方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述电压源型风电机组的一次调频系数测量方法的步骤。
[0034]又一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算
机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述电压源型风电机组的一次调频系数测量方法的步骤。
[0035]本专利技术实施例提供的电压源型风电机组的一次调频系数测量方法及装置，对电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的有功功率参考值施加一阶跃扰动，获得所述电压源型风电机组的输出有功功率曲线；其中，电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型是预先建立的；根据所述输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量；根据所述功率响应的峰值时间和最大超调量，获得所述电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比；根据所述自然频率与阻尼比以及一次调频系数公式，计算获得一次调频系数，能够准确地测量出一次调频系数的实际值，从而较好地评估电压源型风电机组一次调频响应特性，进而提高了电压源型风电机组运行的安全性和稳定性。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，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。在附图中：
[0037]图1是本专利技术第一实施例提供的电压源型风电机组的一次调频系数测量方法的流程示意图。
[0038]图2是本专利技术第二实施例提供的电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的结构示意图。
[0039]图3是本专利技术第三实施例提供的输出有功功率曲线的示意图。
[0040]图4是本专利技术第四实施例提供的电压源型风电机组的有功控制模型的示意图。
[0041]图5是本专利技术第五实施例提供的电压源型风电机组的一次调频系数测量装置的结构示意图。
[0042]图6是本专利技术第六实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压源型风电机组的一次调频系数测量方法，其特征在于，包括：对电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的有功功率参考值施加一阶跃扰动，获得所述电压源型风电机组的输出有功功率曲线；其中，电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型是预先建立的；根据所述输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量；根据所述功率响应的峰值时间和最大超调量，获得所述电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比；根据所述自然频率与阻尼比以及一次调频系数公式，计算获得一次调频系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述输出有功功率曲线，获得功率响应的峰值时间和最大超调量包括：获取所述输出有功功率曲线的有功功率从0变化到峰值的时间，作为所述功率响应的峰值时间；获取所述输出有功功率曲线的峰值与稳定值的差值除以稳定值再乘以100％，作为所述功率响应的最大超调量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率响应的峰值时间和最大超调量，获得所述电压源型风电机组对应的传递函数的自然频率与阻尼比包括：根据公式计算获得所述阻尼比ζ，其中，M
p
表示所述功率响应的最大超调量，e表示自然常数，π表示圆周率；根据公式计算获得所述自然频率ω
n
，其中，t
p
表示所述功率响应的峰值时间。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述一次调频系数公式为：其中，K
f
表示所述一次调频系数，ζ表示所述阻尼比，ω
n
表示所述自然频率，K
p
为常数。5.一种电压源型风电机组的一次调频系数测量装置，其特征在于，包括：扰动单元，用于对电压源型风电机组接入电网的仿真测试模型的有功功率参...

【专利技术属性】
技术研发人员：程雪坤，吴林林，张扬帆，巩宇，刘京波，张瑞芳，梁恺，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：