一种用于风电场一次调频的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及风电场一次调频技术领域，具体涉及一种用于风电场一次调频的控制系统，该系统包括数据采集模块，用于实时采集电网的实际频率；调频控制模块，用于判断电网的实际频率是否超出调频死区，若是，调频控制模块根据电网的实际频率，得到目标有功调节量，并判断风电场能量管理系统的额定有功调节量是否大于目标有功调节量，若否，调频控制模块根据目标有功调节量和额定有功调节量，分别向风电场能量管理系统和飞轮储能控制系统分配有功调节量，并使风电场能量管理系统和飞轮储能控制系统根据各自所分配的有功调节量进行调节

【技术实现步骤摘要】
一种用于风电场一次调频的控制系统


[0001]本专利技术涉及风电场一次调频
，具体涉及一种用于风电场一次调频的控制系统
。

技术介绍

[0002]当前风力发电一次调频系统的关键技术指标是一次调频性能指标，该指标由发电单元响应一次调频控制指令的调节速率
、
响应时间和调节精度三个方面构成
。
目前针对电网频率扰动，通常需要进行有功功率调节，而进行有功功率调节，现有技术中比较常见的是，使用
EMS(
风电场能量管理系统
)
进行有功功率调节，然而在实际应用过程中发现，使用
EMS
进行有功功率调节，不仅存在调节响应速度慢的问题，而且受风速影响有时甚至无法满足有功功率调节的调节量的需要
。
[0003]因此，亟需用于风电场一次调频的控制系统，从而在提高调节响应速度以及系统稳定性的同时，有效满足有功调节的调节量的需要
。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有技术中针对风电场的电网频率扰动，通常使用风电场能量管理系统进行有功功率调节，不仅存在调节响应速度慢的问题，而且受风速影响有时甚至无法满足有功功率调节的调节量的需要的问题，提供了一种用于风电场一次调频的控制系统
。
[0005]本专利技术为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于风电场一次调频的控制系统，该系统包括：
[0006]数据采集模块，用于实时采集电网的实际频率；
[0007]调频控制模块，用于判断所述电网的实际频率是否超出调频死区，若是，所述调频控制模块根据所述电网的实际频率，得到目标有功调节量，并判断风电场能量管理系统的额定有功调节量是否大于所述目标有功调节量，若否，所述调频控制模块根据所述目标有功调节量和所述额定有功调节量，分别向所述风电场能量管理系统和飞轮储能控制系统分配有功调节量，并使所述风电场能量管理系统和所述飞轮储能控制系统根据各自所分配的有功调节量进行调节
。
[0008]优选地，当调节稳定时，若所述风电场能量管理系统的实际有功调节量与所述飞轮储能控制系统的实际有功调节量之和与所述目标有功调节量的偏差量的绝对值大于设定值，再使所述飞轮储能控制系统根据所述偏差量进行有功功率补偿调节，直至所述偏差量的绝对值不大于所述设定值
。
[0009]优选地，所述设定值为风电场额定容量的
0.8
‑
1.2
％
。
[0010]优选地，所述调频控制模块通过调频控制模型根据所述电网的实际频率，得到目标有功调节量，所述调频控制模型为：
[0011]Δ
P
＝
K
P
×
∫(f
ref
‑
f)dt+K
i
×
∫(f
ref
‑
f)dt
[0012]其中，
Δ
P
为目标有功调节量，
K
P
为比例增益系数，
K
i
为积分增益系数，
f
ref
为电网的
参考频率，
f
为电网的实际频率
。
[0013]优选地，该系统还包括数据管理模块，用于将所述数据采集模块所采集的数据分别存储到实时数据库和历史数据库中，并供所述调频控制模块调取所述实时数据库和所述历史数据库中的数据
。
[0014]优选地，所述数据管理模块还用于将所述调频控制模块反馈的各类数据，分别存储到所述实时数据库和所述历史数据库中；
[0015]其中，所述调频控制模块反馈的各类数据至少包括目标有功调节量
、
所述风电场能量管理系统和所述飞轮储能控制系统各自所分配的有功调节量，以及调节结果
。
[0016]优选地，该系统还包括时间同步模块，用于对各模块的时钟单元进行校正
。
[0017]优选地，该系统还包括数据统计模块，用于统计所述历史数据库中的数据，并将所统计的数据以列表的形式进行分类展示
。
[0018]优选地，该系统还包括界面显示模块，用于获取所述实时数据库中的数据，并将所获取的数据以列表的形式展示在界面上；
[0019]其中，所述界面显示模块包括参数设置单元
。
[0020]优选地，该系统还包括录波模块，用于在有功调节期间，获取所述实时数据库中的数据，并将所获取的数据以波形的形式进行展示
。
[0021]根据上述技术方案，基于该用于风电场一次调频的控制系统，在实际应用过程中，首先通过数据采集模块实时采集电网的实际频率，再通过调频控制模块判断所述电网的实际频率是否超出调频死区，若是，所述调频控制模块根据所述电网的实际频率，得到目标有功调节量，并判断风电场能量管理系统的额定有功调节量是否大于所述目标有功调节量，若否，所述调频控制模块根据所述目标有功调节量和所述额定有功调节量，分别向所述风电场能量管理系统和飞轮储能控制系统分配有功调节量，并使所述风电场能量管理系统和所述飞轮储能控制系统根据各自所分配的有功调节量进行调节
。
从而通过所述飞轮储能控制系统配合所述风电场能量管理系统使用，可有效提高调节过程中的响应速度和稳定性，并有效满足有功调节调节量的需要
。
[0022]同时，通过设置当调节稳定时，若所述风电场能量管理系统的实际有功调节量与所述飞轮储能控制系统的实际有功调节量之和与所述目标有功调节量的偏差量的绝对值大于设定值，再使所述飞轮储能控制系统根据所述偏差量进行有功功率补偿调节，直至所述偏差量的绝对值不大于所述设定值
。
所述设定值为风电场额定容量的
0.8
‑
1.2
％
。
在调节趋于稳定时，可进一步通过所述飞轮储能控制系统的充放电来平抑功率波动，从而有效提高一次调频过程中系统的稳定性及调节精度
。
[0023]通过设置所述调频控制模块通过调频控制模型根据所述电网的实际频率，得到目标有功调节量
。
可根据所获取的电网的实际频率，准确计算出所述目标有功调节量，从而保证后续调节的准确性，避免由于计算误差所带来的调节误差
。
附图说明
[0024]图1是用于风电场一次调频的控制系统的结构示意图；
[0025]图2是用于风电场一次调频的控制系统的调频控制模块的控制原理图
。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明
。
应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例
。
[0027]在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于风电场一次调频的控制系统，其特征在于，该系统包括：数据采集模块，用于实时采集电网的实际频率；调频控制模块，用于判断所述电网的实际频率是否超出调频死区，若是，所述调频控制模块根据所述电网的实际频率，得到目标有功调节量，并判断风电场能量管理系统的额定有功调节量是否大于所述目标有功调节量，若否，所述调频控制模块根据所述目标有功调节量和所述额定有功调节量，分别向所述风电场能量管理系统和飞轮储能控制系统分配有功调节量，并使所述风电场能量管理系统和所述飞轮储能控制系统根据各自所分配的有功调节量进行调节
。2.
根据权利要求1所述的用于风电场一次调频的控制系统，其特征在于，当调节稳定时，若所述风电场能量管理系统的实际有功调节量与所述飞轮储能控制系统的实际有功调节量之和与所述目标有功调节量的偏差量的绝对值大于设定值，再使所述飞轮储能控制系统根据所述偏差量进行有功功率补偿调节，直至所述偏差量的绝对值不大于所述设定值
。3.
根据权利要求2所述的用于风电场一次调频的控制系统，其特征在于，所述设定值为风电场额定容量的
0.8
‑
1.2
％
。4.
根据权利要求1‑3中任意一项所述的用于风电场一次调频的控制系统，其特征在于，所述调频控制模块通过调频控制模型根据所述电网的实际频率，得到目标有功调节量；所述调频控制模型为：
Δ
P
＝
K
P
×
∫(f
ref
‑
f)dt+K
i
×
∫(f
ref
‑
f)dt
其中，
Δ
P
为目标有功调节量，
K
P...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世超，
申请(专利权)人：国能思达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：