【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新能源设备供电，特别是关于一种计及风速波动和频率二次跌落的风机转子动能频率支撑参数优化方法、系统、介质及设备。
技术介绍
1、随着可再生能源的快速发展，电力系统正逐渐实现高比例的新能源集成，并广泛采用电力电子器件以便实现与这些新能源的连接。然而，这种连接方式导致了一些挑战，其中之一是新能源无法像传统发电设备一样与电网频率实现紧密的耦合。这意味着新能源本身不具备频率响应功能，这对电力系统的频率稳定性带来了重要影响。本技术应用于风电机组并网时的频率响应过程，抑制其频率二次跌落的发生，属于新能源一次调频的领域，其目的是提高电力系统频率的稳定性。
2、为了改善电力系统的频率稳定性，研究人员提出了多种控制策略，旨在使新能源能够主动响应系统频率变化。然而，使用新能源进行调频时存在一个关键问题：如果新能源在系统完成频率调节之前从支撑频率的任务中退出，将会导致系统再次出现频率下降。这是因为新能源退出后，系统中会出现二次的有功功率缺失，从而影响了频率的稳定性。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种风机转子动能频率支撑参数优化方法、系统、介质及设备，能有效地解决了风速波动引发的转速恢复问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种风机转子动能频率支撑参数优化方法，其包括：在扰动发生时进行风速预测，基于风速预测值及风机捕获的风能计算得到风机调频全程捕获的平均机械功率；基于平均机械功率对风机调频参数进行整定，利用转子动能及迭代优
3、进一步，在扰动发生时进行风速预测，包括：
4、计算出风机受到扰动后短时间内的风速预测值；
5、基于风速预测值及风机捕获的风能估算出整个调频过程中风电机组平均捕获的机械功率大小；
6、计算扰动发生时风电机中拥有的转子动能，并根据风机最低转速限制计算出可以利用的最大转子能量。
7、进一步，充分利用转子动能，包括：
8、通过设置参数，使得风电机组在参与调频时刻到频率跌落最低点时刻的过程中，风电机组通过增发有功功率所消耗的能量大小刚好等于参与调频时风电机组可利用的转子动能大小。
9、进一步，迭代优化算法，包括：
10、计算出风机不参与调频时的一次跌落最低点δfmax、最大频率变化率frocofmax、一次跌落最低点时间tnadir；
11、在tnadir时间内释放风机转子动能，并利用一次跌落最低点δfmax、最大频率变化率frocofmax初步整定风电机组的虚拟惯性系数kh和下垂系数kd；
12、通过得到的风电机组参数，将其加入到系统调频过程，利用新的系统参数再次计算出风电机组参与调频的一次跌落最低点δfmax′、一次跌落最低点时间tnadir′以及最大频率变化率frocofmax′，并判断各调频参数是否满足调频退出条件，满足则确定风机调频参数进行风储联合调频；
13、不满足，则利用最新的结果计算出更新的风电机组虚拟惯性系数kh′和下垂系数kd′，直到满足系统调频要求后停止迭代。
14、进一步，调频退出条件为：风电机组的转子转速达到最低点。
15、进一步，加入储能出力进行风储联合，包括：根据当前风速改变风机有功输出基准值，使其整定为当前风速所能捕获的机械功率大小并在此时加入储能出力，使储能补偿风电机组减少的有功出力。
16、进一步，在加入储能出力进行风储联合后，还包括：
17、当转速恢复曲线与mppt曲线相交时，切换风机控制策略为mppt模式，此时风机逐步增加出力，储能则根据风机出力的增加逐步退出调频。
18、一种风机转子动能频率支撑参数优化系统，其包括：第一处理模块，在扰动发生时进行风速预测，基于风速预测值及风机捕获的风能计算得到风机调频全程捕获的平均机械功率；第二处理模块，基于平均机械功率对风机调频参数进行整定，利用转子动能及迭代优化算法，通过风电机组参数计算出风电机在初始风速调频过程中的调频参数，并根据调频时间和调频能量大小，将风机退出调频时有功功率参考值整定为与调频开始时一致；第三处理模块，当风机达到调频退出条件时，加入储能出力进行风储联合。
19、一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
20、一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
21、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
22、1、本专利技术通过风速检测实时调整风电机组的有功参数设定，以确保风电机组的有功输出与机械功率的匹配，从而有效地解决了风速波动引发的转速恢复问题，同时降低了系统稳定性的风险。还成功地抑制了风电机组在调频过程中由于风速波动而引发的频率二次下降问题。
23、2、本专利技术利用风速检测系统，监测环境中的风速变化。根据实时风速数据，可以动态地调整风电机组的有功参数设置。当风速增加时，系统可以相应地提高有功参数，以确保风电机组能够有效地捕获更多的风能，并将其转化为有功输出。相反，当风速减小时，有功参数可以适度降低，以避免机组运行在不稳定的工作点上。
24、3、本专利技术通过智能的有功参数调整，能够实现风电机组的有功输出与风能输入之间的动态平衡，从而避免了由于风速波动引起的机械转速波动。这种波动通常会导致系统频率的二次下降，进而危及电力系统的稳定性。通过消除这一问题，可以确保风电机组在调频过程中稳定地维持频率，为电力系统提供可靠的电能输出。
25、综上所述，利用风速检测系统实时调整风电机组的有功参数设置，是一种高效的方法，可以有效解决风速波动引发的转速恢复问题，提高了系统稳定性，同时抑制了频率二次跌落的问题，确保了风电发电系统的可靠性和性能。这一技术在风能发电领域具有广泛的应用前景，有助于提高风电发电的可持续性和可靠性。
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1.一种风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，在扰动发生时进行风速预测，包括：
3.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，利用转子动能，包括：
4.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，迭代优化算法，包括：
5.如权利要求4所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，调频退出条件为：风电机组的转子转速达到最低点。
6.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，加入储能出力进行风储联合，包括：根据当前风速改变风机有功输出基准值，使其整定为当前风速所能捕获的机械功率大小并在此时加入储能出力，使储能补偿风电机组减少的有功出力。
7.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，在加入储能出力进行风储联合后，还包括：
8.一种风机转子动能频率支撑参数优化系统，其特征在于，包括：
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质
10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。
...【技术特征摘要】
1.一种风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，在扰动发生时进行风速预测，包括：
3.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，利用转子动能，包括：
4.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，迭代优化算法，包括：
5.如权利要求4所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，调频退出条件为：风电机组的转子转速达到最低点。
6.如权利要求1所述风机转子动能频率支撑参数优化方法，其特征在于，加入储能出力进行风储联合，包括：根据当前风速改变风机有功输出基准值，使其整定为当前风速所能捕获的机械功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：石振江，姜宇，郭昊，张立斌，杨林，易海琼，韩晓男，王畅，夏曼曼，肖林，白坤，汪莹，陈政琦，李东东，徐波，商雲翔，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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