【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源高渗透电力系统惯量控制，尤其涉及一种双馈风机功率控制方法、装置、终端设备及存储介质。
技术介绍
1、随着风电等新能源逐步取代传统电源接入电网，系统的总体惯量水平降低，频率安全受到严重威胁。现有技术通常使用各种虚拟惯量控制，使风机具备调频性能。然而，传统微分惯量控制使风机在惯性响应期间风机输出功率增加，而导致转速下降，风机基于最大功率追踪的有功参考值因转速的下降而减小，这减少了风机有功输出，且目前惯量控制器参数通常通过人为设定或自适应设定，难以准确满足双馈风机的惯量需求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种双馈风机功率控制方法、装置、终端设备及存储介质，通过本专利技术可以得到精准的风机变功率追踪比例系数，进而准确满足风机的惯量需求和增加风机有效输出功率。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种双馈风机功率控制方法，包括：
3、根据电源结构建立风电场频率响应模型，通过所述风电场频率响应模型计算惯性响应时间；
4、获取风机参数、实时风速及风机惯量需求，并结合所述惯性响应时间计算风机转子转速变化量；
5、根据预设的转子运动方程构建风机动态方程，并结合所述惯性响应时间及所述风机转子转速变化量计算风机变功率追踪比例系数；
6、通过预设的风机支撑功率公式和所述风机变功率追踪比例系数计算得到风机满足惯量需求所需的响应时间；
7、根据所述响应时间计算风机由变功率追踪状态切换至最大功率追踪状态的
8、风机根据所述响应时间和所述延迟退出时间计算风机支撑功率。
9、优选地，所述根据预设的转子运动方程构建风机动态方程，并结合所述惯性响应时间及所述风机转子转速变化量计算风机变功率追踪比例系数，包括：
10、根据转子运动方程构建所述风机动态方程；
11、通过所述风机动态方程计算风机变功率追踪比例系数kv；
12、所述风机动态方程为：
13、
14、所述风机变功率追踪比例系数kv为：
15、
16、其中，hw表示风机的固有惯性时间常数，ωr表示风机转子实时角速度，kmppt表示风机最大功率追踪比例系数，kv表示风机变功率追踪比例系数，tg表示风机转子角速度达到期望值时所需时间；ωr0表示风机转子的初始角速度；δωr表示风机转子转速变化量。
17、优选地，所述通过预设的风机支撑功率公式和所述风机变功率追踪比例系数计算得到风机满足惯量需求所需的响应时间，包括：
18、通过所述风机支撑功率公式计算风机变功率追踪比例系数最大值；
19、根据所述风机变功率追踪比例系数最大值计算风机转速达到期望值时所需的响应时间tg；
20、所述风机支撑功率公式为：
21、
22、所述风机转速达到期望值时所需的响应时间tg为：
23、
24、其中，hw表示风机的固有惯性时间常数，δpw表示风机的支撑功率，kv表示风机变功率追踪比例系数，kmppt表示风机最大功率追踪比例系数，ωr0表示风机转子的初始角速度，pnw表示风机的额定功率，δωr表示风机转子的转速变化量。
25、优选地，所述风机根据所述响应时间和所述延迟退出时间计算风机支撑功率，包括：
26、在系统扰动至风机转子角速度达到期望值时，将风机的支撑功率设置为风机最大追踪功率δpw1，所述风机最大追踪功率δpw1为：
27、
28、在所述风机转子角速度达到期望值至系统到达所述惯性响应时间时，将风机的支撑功率设置为风机变追踪功率δpw2；
29、所述风机变追踪功率δpw2为：
30、
31、其中，δpw1表示风机最大追踪功率；δpw2表示风机变追踪功率；kv表示风机变功率追踪比例系数；kmppt表示风机最大功率追踪比例系数；ωr表示风机转子实时角速度；t表示一阶惯性环节时间常数；t0表示系统扰动时刻；tg表示风机转子角速度达到期望值时所需时间；tp表示惯性响应时间。
32、优选地，所述方法还包括：
33、将所述一阶惯性环节时间常数t设置为t＝0.5*(tp-tg)；
34、其中，t表示一阶惯性环节时间常数，tp表示惯性响应时间，tg表示风机转子角速度达到期望值时所需时间。
35、与现有技术相比，本专利技术公开了一种双馈风机功率控制方法，包括：根据电源结构建立风电场频率响应模型，通过风电场频率响应模型计算惯性响应时间；获取风机参数、实时风速及风机惯量需求，并结合惯性响应时间计算风机转子转速变化量；根据预设的转子运动方程构建风机动态方程，并结合惯性响应时间及风机转子转速变化量计算风机变功率追踪比例系数；通过预设的风机支撑功率公式和风机变功率追踪比例系数计算风机满足惯量需求所需的响应时间；根据响应时间计算风机由变功率追踪状态切换至最大功率追踪状态的延迟退出时间；风机根据响应时间和延迟退出时间计算风机支撑功率。通过评估出风机在功率约束下的风机变功率追踪比例系数，根据风机惯量需求设定支撑时间，并根据所述响应时间计算风机由变功率追踪状态切换至最大功率追踪状态的延迟退出时间，使支撑功率平滑退出，避免了频率恢复期较长的问题，且可准确满足风机的惯量需求。因此，通过本专利技术可以得到精准的风机变功率追踪比例系数，进而准确满足风机的惯量需求和增加风机有效输出功率，有益效果显著。
36、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供了一种双馈风机功率控制装置，其特征在于，所述装置包括：
37、惯性响应时间计算模块，用于根据电源结构建立风电场频率响应模型，通过所述风电场频率响应模型计算惯性响应时间；
38、风机转子转速变化量模块，用于获取风机参数、实时风速及风机惯量需求，并结合所述惯性响应时间计算风机转子转速变化量；
39、风机变功率追踪比例系数计算模块，用于根据预设的转子运动方程构建风机动态方程，并结合所述惯性响应时间及所述风机转子转速变化量计算风机变功率追踪比例系数；
40、追踪模块，用于通过预设的风机支撑功率公式和所述风机变功率追踪比例系数计算得到风机满足惯量需求所需的响应时间；
41、延迟退出模块，用于根据所述响应时间计算风机由变功率追踪状态切换至最大功率追踪状态的延迟退出时间；
42、支撑功率设置模块，用于风机根据所述响应时间和所述延迟退出时间计算风机支撑功率。
43、优选地，所述风机变功率追踪比例系数计算模块包括：
44、方程构建单元，用于根据转子运动方程构建所述风机动态方程；
45、系数计算单元，用于通过所述风机动态方程计算风机变功率追踪比例系数kv；
46、所述风机动态方程为：
47、
48、所述风机变功率追踪比例系数kv为：
49、
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述根据预设的转子运动方程构建风机动态方程，并结合所述惯性响应时间及所述风机转子转速变化量计算风机变功率追踪比例系数，包括：
3.如权利要求1所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述通过预设的风机支撑功率公式和所述风机变功率追踪比例系数计算得到风机满足惯量需求所需的响应时间，包括：
4.如权利要求1所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述风机根据所述响应时间和所述延迟退出时间计算风机支撑功率，包括：
5.如权利要求4所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.一种双馈风机功率控制装置，其特征在于，所述装置包括：
7.如权利要求6所述的一种双馈风机功率控制装置，其特征在于，所述风机变功率追踪比例系数计算模块包括：
8.如权利要求6所述的一种双馈风机功率控制装置，其特征在于，所述支撑功率设置模块包括：
9.一种终端设备，其特征在于，包括
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1～5任一项所述的双馈风机功率控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述根据预设的转子运动方程构建风机动态方程，并结合所述惯性响应时间及所述风机转子转速变化量计算风机变功率追踪比例系数，包括：
3.如权利要求1所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述通过预设的风机支撑功率公式和所述风机变功率追踪比例系数计算得到风机满足惯量需求所需的响应时间，包括：
4.如权利要求1所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述风机根据所述响应时间和所述延迟退出时间计算风机支撑功率，包括：
5.如权利要求4所述的一种双馈风机功率控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.一种双馈...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨黎，陈晴悦，王鹏，丁一凡，林玲，朱宇豪，黄晶晶，张曼颖，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。