风机参与电力系统、风机扭矩振荡抑制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:39252539 阅读:9 留言:0更新日期:2023-10-30 12:04
本发明专利技术公开了一种风机参与电力系统、风机扭矩振荡抑制方法及装置,该方法包括:接收风机参与电力系统的风机转子角速度信息;响应于所述风机参与电力系统进行调频处理,将所述风机转子角速度信息输入至预先配置的风机扭矩振荡抑制器,以使所述风机扭矩振荡抑制器输出无功功率补偿信息,其中,所述风机扭矩振荡抑制器基于所述风机参与电力系统的加权函数进行配置,所述加权函数基于灰狼算法进行配置;根据所述无功功率补偿信息对调频处理产生的风机扭矩振荡进行抑制处理。通过本发明专利技术,可以配置为系统提供稳定阻尼支撑的鲁棒风机扭矩振荡抑制器,可以有效保证风机传动系统的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
风机参与电力系统、风机扭矩振荡抑制方法及装置


[0001]本专利技术涉及风力发电系统领域,具体涉及一种风机参与电力系统、风机扭矩振荡抑制方法及装置。

技术介绍

[0002]在电力系统中,扭转振荡是发生在风机传动系统上的振动。由于机械扭矩加在传动系统上引起扭转变形,从而产生机械应力。扭转振荡由扭转变形产生,是机械应力的量度。这种振荡会引起传动系统轴振动,降低轴的寿命,更严重的情况下会导致轴损坏。另外,传动系统的扭转振荡也会转化为电气系统振荡。这种振荡会与电力系统已有振荡模式相互作用并引起谐振,不利于电力系统的稳定性。
[0003]现有风机扭矩振荡抑制器多采用传统的留数法进行设计,其针对风机某一固定振荡进行控制器设计,鲁棒性低。由此,引入了鲁棒风机扭矩振荡抑制器。
[0004]鲁棒风机扭矩振荡抑制器可以在风机扭矩振荡频率发生改变时,提供稳定的阻尼支撑,确保风机传动系统的稳定性。在设计鲁棒风机扭矩振荡抑制器时,需要设计风机传动系统的加权函数。然而,现有研究多根据经验设计加权函数,所选取的加权函数局限性高,需要进行大量的仿真验证控制有效性,实际应用性低。另外,当前对加权函数的优化研究多应用于电力系统的低频振荡抑制,不适用于风机扭矩振荡抑制时的加权函数。
[0005]也就是说,由于无法有效设计风机传动系统的加权函数,从而也无法有效设计鲁棒风机扭矩振荡抑制器,进而无法给系统提供稳定的阻尼支撑,这不利于风机传动系统的稳定性。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种风机参与电力系统、风机扭矩振荡抑制方法及装置,以解决上述提及的至少一个问题。
[0007]根据本专利技术的第一方面,提供一种风机扭矩振荡抑制方法,所述方法应用于具有调频功能的风机参与电力系统,所述方法包括:接收风机参与电力系统的风机转子角速度信息;响应于所述风机参与电力系统进行调频处理,将所述风机转子角速度信息输入至预先配置的风机扭矩振荡抑制器,以使所述风机扭矩振荡抑制器输出无功功率补偿信息,其中,所述风机扭矩振荡抑制器基于所述风机参与电力系统的加权函数进行配置,所述加权函数基于灰狼算法进行配置;根据所述无功功率补偿信息对调频处理产生的风机扭矩振荡进行抑制处理。
[0008]具体地,通过如下方式配置所述风机扭矩振荡抑制器:构建风机参与电力系统调频模型,所述风机参与电力系统调频模型包括:加权函数模型、系统状态模型和待配置风机扭矩振荡抑制器,所述加权函数基于所述灰狼算法和所述加权函数模型配置;以预定优化目标,基于所述加权函数模型和所述系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作。
[0009]优选地,所述预定优化目标为最小化风机扭矩振荡抑制器的性能指标,所述加权函数基于所述灰狼算法和所述加权函数模型配置包括:通过所述灰狼算法,对满足所述预定优化目标的加权函数模型的参数进行最优化确定;根据确定的最优化的加权函数模型参数配置所述加权函数。
[0010]具体地,以所述预定优化目标,基于所述加权函数模型和所述系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作包括:根据历史风机状态信息配置所述系统状态模型,以使所述系统状态模型输出历史风机转子角速度信息;将所述历史风机转子角速度信息输入至所述风机扭矩振荡抑制器、并根据满足所述预定优化目标的加权函数模型、配置后的系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作。
[0011]根据本专利技术的第二方面,提供一种风机扭矩振荡抑制装置,所述装置应用于具有调频功能的风机参与电力系统,所述装置包括:信息接收单元,用于接收风机参与电力系统的风机转子角速度信息;补偿信息输出单元,用于响应于所述风机参与电力系统进行调频处理,将所述风机转子角速度信息输入至预先配置的风机扭矩振荡抑制器,以使所述风机扭矩振荡抑制器输出无功功率补偿信息,其中,所述风机扭矩振荡抑制器基于所述风机参与电力系统的加权函数进行配置,所述加权函数基于灰狼算法进行配置;振荡抑制单元,用于根据所述无功功率补偿信息对调频处理产生的风机扭矩振荡进行抑制处理。
[0012]具体地,上述装置还包括:抑制器配置单元,用于配置所述风机扭矩振荡抑制器。
[0013]所述抑制器配置单元包括:模型构建模块,用于构建风机参与电力系统调频模型,所述风机参与电力系统调频模型包括:加权函数模型、系统状态模型和待配置风机扭矩振荡抑制器,所述加权函数基于灰狼算法和所述加权函数模型配置;抑制器参数配置模块,用于以预定优化目标,基于所述加权函数模型和所述系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作。
[0014]上述预定优化目标为最小化所述风机扭矩振荡抑制器的性能指标,所述装置还包括:加权函数配置单元,用于基于灰狼算法和所述加权函数模型配置所述加权函数。
[0015]所述加权函数配置单元包括:最优化参数确定模块,用于通过所述灰狼算法,对满足所述预定优化目标的加权函数模型的参数进行最优化确定;加权函数配置模块,用于根据确定的最优化的加权函数模型参数配置所述加权函数。
[0016]具体地,上述抑制器参数配置模块包括:历史信息处理子模块,用于根据历史风机状态信息配置所述系统状态模型,以使所述系统状态模型输出历史风机转子角速度信息;抑制器参数配置子模块,用于将所述历史风机转子角速度信息输入至所述风机扭矩振荡抑制器、并根据满足所述预定优化目标的加权函数模型、配置后的系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作。
[0017]根据本专利技术的第三方面,提供一种风机参与电力系统,所述风机参与电力系统具有调频功能,所述风机参与电力系统包括:如上述的风机扭矩振荡抑制装置。
[0018]同时,本专利技术还提供一种计算机设备,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,处理器执行计算机程序时实现上述方法。
[0019]同时,本专利技术还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
[0020]由上述技术方案可知,在风机参与电力系统进行调频处理时,本技术方案将接收
的风机参与电力系统的风机转子角速度信息输入至预先配置的风机扭矩振荡抑制器,随后风机扭矩振荡抑制器输出无功功率补偿信息,之后根据所述无功功率补偿信息对调频处理产生的风机扭矩振荡进行抑制处理,本技术方案应用灰狼算法优化求解满足风机传动系统稳定性设计的加权函数,进而可以快速得到满足风机扭矩振荡抑制器设计要求的最优加权函数,从而保证配置的鲁棒风机扭矩振荡抑制器在系统出现扰动和风机参与调频后扭矩振荡频率不确定性时的鲁棒特性,通过鲁棒风机扭矩振荡抑制器给系统提供稳定的阻尼支撑,可以有效保证风机传动系统的稳定性。
[0021]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
[0022]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本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风机扭矩振荡抑制方法,其特征在于,所述方法应用于具有调频功能的风机参与电力系统,所述方法包括:接收风机参与电力系统的风机转子角速度信息;响应于所述风机参与电力系统进行调频处理,将所述风机转子角速度信息输入至预先配置的风机扭矩振荡抑制器,以使所述风机扭矩振荡抑制器输出无功功率补偿信息,其中,所述风机扭矩振荡抑制器基于所述风机参与电力系统的加权函数进行配置,所述加权函数基于灰狼算法进行配置;根据所述无功功率补偿信息对调频处理产生的风机扭矩振荡进行抑制处理。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过如下方式配置所述风机扭矩振荡抑制器:构建风机参与电力系统调频模型,所述风机参与电力系统调频模型包括:加权函数模型、系统状态模型和待配置风机扭矩振荡抑制器,所述加权函数基于所述灰狼算法和所述加权函数模型配置;以预定优化目标,基于所述加权函数模型和所述系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预定优化目标为最小化风机扭矩振荡抑制器的性能指标,所述加权函数基于所述灰狼算法和所述加权函数模型配置包括:通过所述灰狼算法,对满足所述预定优化目标的加权函数模型的参数进行最优化确定;根据确定的最优化的加权函数模型参数配置所述加权函数。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,以所述预定优化目标,基于所述加权函数模型和所述系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作包括:根据历史风机状态信息配置所述系统状态模型,以使所述系统状态模型输出历史风机转子角速度信息;将所述历史风机转子角速度信息输入至所述风机扭矩振荡抑制器、并根据满足所述预定优化目标的加权函数模型、配置后的系统状态模型对所述待配置风机扭矩振荡抑制器进行参数配置操作。5.一种风机扭矩振荡抑制装置,其特征在于,所述装置应用于具有调频功能的风机参与电力系统,所述装置包括:信息接收单元,用于接收风机参与电力系统的风机转子角速度信息;补偿信息输出单元,用于响应于所述风机参与电力系统进行调频处理,将所述风机转子角速度信息输入至预先配置的风机扭矩振...

【专利技术属性】
技术研发人员:巴蕾刘溟江郭小江申旭辉赫卫国黄宁波刘立勋汤海雁胡皓曲舒然李铮潘赫男秦琼刘笑一
申请(专利权)人:盛东如东海上风力发电有限责任公司华能国际电力江苏能源开发有限公司华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司
类型:发明
国别省市:

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