风电场的频率响应控制方法及装置制造方法及图纸

提供了一种风电场的频率响应控制方法及装置。所述频率响应控制方法包括：周期性地确定由并网点的频率和/或频率变化率引起的需要风电场调节的全场功率调节量；在处于一次调频模式的情况下，周期性地根据当前的全场功率调节量确定全场功率实际缺额；根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量；分别向各台机组下发对应的单机功率调节量，以使各台机组按照对应的单机功率调节量调整输出功率。整输出功率。整输出功率。

【技术实现步骤摘要】
风电场的频率响应控制方法及装置


[0001]本公开总体说来涉及电力
，更具体地讲，涉及一种风电场的频率响应控制方法及装置。

技术介绍

[0002]一次调频(Primary Frequency Control，PFR)指当电力系统(例如，电网)的频率偏离目标频率时，风电场通过控制系统的自动反应，调整有功出力以减少电力系统的频率偏差的控制功能。自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)指通过自动控制程序，使风电场在规定的出力调整范围内，跟踪电力调度交易机构下发的指令，按照一定的调节速率实时调整发电出力，以满足电力系统频率和功率控制要求的服务。
[0003]一次调频技术从最初的国内西北电网、东北电网等试点陆续铺开，到现在已经变成强制性的并网要求，且技术要求越来越严苛。目前国际中频率响应也都是入网测试必须功能，且国际不同区域电网要求也各不相同。因此，需要不断改进风电场的频率响应控制方法，以覆盖各种要求。

技术实现思路

[0004]本公开的示例性实施例在于提供一种风电场的频率响应控制方法及装置，能够有效调节风电场的输出功率来满足电网调频需求。
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种风电场的频率响应控制方法，包括：周期性地确定由并网点的频率和/或频率变化率引起的需要风电场调节的全场功率调节量；在处于一次调频模式的情况下，周期性地根据当前的全场功率调节量确定全场功率实际缺额；根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量；分别向各台机组下发对应的单机功率调节量，以使各台机组按照对应的单机功率调节量调整输出功率。
[0006]可选地，在距最近一次下发单机功率调节量已达到预设时长的情况下，所述方法还包括：返回执行根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量的步骤。
[0007]可选地，所述频率响应控制方法还包括：周期性地根据并网点的频率和频率变化率，确定风电场所需进入的有功调节模式；响应于所需进入的有功调节模式为一次调频模式，进入一次调频模式；响应于所需进入的有功调节模式为惯量响应模式，进入惯量响应模式；响应于所需进入的有功调节模式为快速降功率模式，进入快速降功率模式，其中，风电场同一时间仅能处于一种有功调节模式。
[0008]可选地，机组在未来预设时长的变桨可调功率包括：机组在未来预设时长的变桨可增功率和机组在未来预设时长的变桨可降功率；桨距角未达到最小桨距角且功率未达到限功率最大值的机组在未来预设时长的变桨可增功率为：预设的该机组单位时间的变桨可增功率、预设时长以及第一转换偏差系数三者的乘积；桨距角未达到待机桨距角且功率未
低于限功率最小值的机组在未来预设时长的变桨可降功率为：预设的该机组单位时间的变桨可降功率、预设时长以及第二转换偏差系数三者的乘积。
[0009]可选地，根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量的步骤包括：在当前的全场功率实际缺额大于0的情况下，根据在未来预设时长的全场上调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率上调量，并基于在未来预设时长的全场功率上调量，确定各台机组的单机功率调节量；在当前的全场功率实际缺额小于0的情况下，根据在未来预设时长的全场下调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率下调量，并基于在未来预设时长的全场功率下调量，确定各台机组的单机功率调节量，其中，在未来预设时长的全场上调备用功率为各台机组在未来预设时长的变桨可增功率之和，在未来预设时长的全场下调备用功率为各台机组在未来预设时长的变桨可降功率之和。
[0010]可选地，根据在未来预设时长的全场上调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率上调量的步骤包括：在在未来预设时长的全场上调备用功率大于全场功率实际缺额的情况下，将全场功率实际缺额确定为在未来预设时长的全场功率上调量；在在未来预设时长的全场上调备用功率小于全场功率实际缺额的情况下，将在未来预设时长的全场上调备用功率确定为在未来预设时长的全场功率上调量。
[0011]可选地，根据在未来预设时长的全场下调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率下调量的步骤包括：在在未来预设时长的全场下调备用功率小于全场功率实际缺额的情况下，将全场功率实际缺额确定为在未来预设时长的全场功率下调量；在在未来预设时长的全场下调备用功率大于全场功率实际缺额的情况下，将在未来预设时长的全场下调备用功率确定为在未来预设时长的全场功率下调量。
[0012]可选地，基于在未来预设时长的全场功率上调量，确定各台机组的单机功率调节量的步骤包括：针对每台桨距角未达到最小桨距角且功率未达到限功率最大值的机组，将该台机组的上调权重系数和在未来预设时长的全场功率上调量的乘积与偏差修正值之和，作为该台机组的单机功率调节量，其中，每台机组的上调权重系数为：该台机组的变桨上调功率能力与各台机组的变桨上调功率能力之和之间的比值，机组的变桨上调功率能力为机组的平均桨距角与最小桨距角之间的差值与机组的额定功率的乘积。
[0013]可选地，基于在未来预设时长的全场功率下调量，确定各台机组的单机功率调节量的步骤包括：针对每台桨距角未达到待机桨距角且功率未低于限功率最小值的机组，将该台机组的下调权重系数和在未来预设时长的全场功率下调量的乘积与偏差修正值之和，作为该台机组的单机功率调节量，其中，每台机组的下调权重系数为：该台机组的变桨下调功率能力与各台机组的变桨下调功率能力之和之间的比值，机组的变桨下调功率能力为机组的待机桨距角与平均桨距角之间的差值与机组的额定功率的乘积。
[0014]可选地，每台机组的偏差修正值为：该台机组当前的功率实际值与本次电网频率扰动开始时该台机组的功率初始值之间的差值。
[0015]可选地，在处于惯量响应模式的情况下，所述频率响应控制方法还包括：在电网频率变化率超频率变化率死区且电网频率未超频率死区的情况下，如果电网频率变化率在惯量响应可持续时间未达到时就回到频率变化率死区，则分别向各台机组下发预设的单机功率调节量；在电网频率变化率超频率变化率死区且电网频率未超频率死区的情况下，如果
电网频率变化率在惯量响应可持续时间达到时未回到频率变化率死区，则分别向各台机组下发预设的单机功率调节量。
[0016]可选地，在处于快速降功率模式的情况下，所述频率响应控制方法还包括：在恢复阶段，按照快速降功率恢复方式控制风电场的具备快速降功率能力的机组，并按照一次调频恢复方式控制风电场的不具备快速降功率能力的机组。
[0017]根据本公开实施例的第二方面，提供一种风电场的频率响应控制装置，包括：全场功率调节量确定单元，被配置为周期性地确定由并网点的频率和/或频率变化率引起的需要风电场调节的全场功率调节量；全场功率实际缺额本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场的频率响应控制方法，其特征在于，包括：周期性地确定由并网点的频率和/或频率变化率引起的需要风电场调节的全场功率调节量；在处于一次调频模式的情况下，周期性地根据当前的全场功率调节量确定全场功率实际缺额；根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量；分别向各台机组下发对应的单机功率调节量，以使各台机组按照对应的单机功率调节量调整输出功率。2.根据权利要求1所述的频率响应控制方法，其特征在于，在距最近一次下发单机功率调节量已达到预设时长的情况下，所述方法还包括：返回执行根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量的步骤。3.根据权利要求1所述的频率响应控制方法，其特征在于，所述频率响应控制方法还包括：周期性地根据并网点的频率和频率变化率，确定风电场所需进入的有功调节模式；响应于所需进入的有功调节模式为一次调频模式，进入一次调频模式；响应于所需进入的有功调节模式为惯量响应模式，进入惯量响应模式；响应于所需进入的有功调节模式为快速降功率模式，进入快速降功率模式，其中，风电场同一时间仅能处于一种有功调节模式。4.根据权利要求1或2所述的频率响应控制方法，其特征在于，机组在未来预设时长的变桨可调功率包括：机组在未来预设时长的变桨可增功率和机组在未来预设时长的变桨可降功率；桨距角未达到最小桨距角且功率未达到限功率最大值的机组在未来预设时长的变桨可增功率为：预设的该机组单位时间的变桨可增功率、预设时长以及第一转换偏差系数三者的乘积；桨距角未达到待机桨距角且功率未低于限功率最小值的机组在未来预设时长的变桨可降功率为：预设的该机组单位时间的变桨可降功率、预设时长以及第二转换偏差系数三者的乘积。5.根据权利要求1或2所述的频率响应控制方法，其特征在于，根据当前的全场功率实际缺额和风电场的各台机组在未来预设时长的变桨可调功率，确定各台机组的单机功率调节量的步骤包括：在当前的全场功率实际缺额大于0的情况下，根据在未来预设时长的全场上调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率上调量，并基于在未来预设时长的全场功率上调量，确定各台机组的单机功率调节量；在当前的全场功率实际缺额小于0的情况下，根据在未来预设时长的全场下调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率下调量，并基于在未来预设时长的全场功率下调量，确定各台机组的单机功率调节量，其中，在未来预设时长的全场上调备用功率为各台机组在未来预设时长的变桨可增功
率之和，在未来预设时长的全场下调备用功率为各台机组在未来预设时长的变桨可降功率之和。6.根据权利要求5所述的频率响应控制方法，其特征在于，根据在未来预设时长的全场上调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率上调量的步骤包括：在在未来预设时长的全场上调备用功率大于全场功率实际缺额的情况下，将全场功率实际缺额确定为在未来预设时长的全场功率上调量；在在未来预设时长的全场上调备用功率小于全场功率实际缺额的情况下，将在未来预设时长的全场上调备用功率确定为在未来预设时长的全场功率上调量。7.根据权利要求5所述的频率响应控制方法，其特征在于，根据在未来预设时长的全场下调备用功率和当前的全场功率实际缺额，确定在未来预设时长的全场功率下调量的步骤包括：在在未来预设时长的全场下调备用功率小于全场功率实际缺额的情况下，将全场功率实际缺额确定为在未来预...

【专利技术属性】
技术研发人员：左美灵，于迟，徐许，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：