【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源系统领域，具体涉及一种风机参与电网系统、风机参与电网的调频方法及装置。
技术介绍
1、随着以风电为主的新能源大规模接入电网，电网频率波动问题更为严重，多个国家的电网导则陆续对风电参与电网调频提出要求。由于风机主流机型采用有功功率和无功功率解耦控制，风机转子转速与电网频率解耦，在系统频率发生变化时，风机无法随频率进行响应，导致系统存在频率失稳问题。目前，国内外学者提出可以采用风机频率响应控制器来实现风机对电网频率的支撑作用。
2、现有风机频率响应控制器多选取p(proportional，比例)控制器或者pd(proportional-derivative，比例微分)控制器进行设计，这些控制器参数大多根据经验进行选取，所选取的参数局限性较高，不能确保最优的风机参与电网调频效果。另外，已有研究表明，新加入电力系统的pd控制器会引入新的模态，在弱电网情况下，该模态阻尼比会降低，导致系统失稳，严重威胁电力系统安全稳定运行。
3、也就是说，目前尚无有效的风机频率响应控制器的设计方案，从而影响了电力系统的安全稳定运行，这是亟待需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种风机参与电网系统、风机参与电网的调频方法及装置，以解决上述提及的至少一个问题。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种风机参与电网的调频方法，所述方法包括：获取风机参与电网的风机并网点频率偏差；将所述风机并网点频率偏差输入至风机频率响应控制器进行调频处理，以使所述风
3、具体地，所述风机频率响应控制器的参数包括：比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数，通过如下方式确定所述风机频率响应控制器的参数：基于所述粒子群算法随机生成以所述比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数组成的初始粒子；基于优化目标和所述粒子群算法对所述初始粒子进行优化求解，以此确定满足所述优化目标的风机频率响应控制器的参数，所述优化目标为系统阻尼信息大于所述预定值。
4、优选地，基于优化目标和所述粒子群算法对所述初始粒子进行优化求解包括：基于所述粒子群算法对所述初始粒子进行初始化设置，所述初始化设置包括：迭代次数、惯性权重，其中，所述惯性权重基于所述迭代次数设置；基于优化目标，以所述初始化设置对所述初始粒子进行优化求解。
5、具体地，将所述风机并网点频率偏差输入至风机频率响应控制器进行调频处理，以使所述风机频率响应控制器输出辅助有功功率包括：将所述风机并网点频率偏差输入至所述风机频率响应控制器，以使所述风机频率响应控制器中的比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数分别对所述风机并网点频率偏差进行调频处理，以此得到所述辅助有功功率。
6、具体地，根据所述风机并网点频率偏差和所述辅助有功功率确定所述风机参与电网的系统阻尼信息包括：根据所述风机并网点频率偏差和所述辅助有功功率构建线性化的风机参与电网的系统调频模型；根据所述线性化的风机参与电网的系统调频模型确定系统状态空间方程，其中，所述系统状态空间方程中包含系统状态矩阵；根据所述系统状态矩阵确定该系统状态矩阵的特征根，并根据所述特征根确定所述系统阻尼信息。
7、根据本专利技术的第二方面，提供一种风机参与电网的调频装置，所述装置包括：频率偏差获取单元，用于获取风机参与电网的风机并网点频率偏差；调频处理单元，用于将所述风机并网点频率偏差输入至风机频率响应控制器进行调频处理，以使所述风机频率响应控制器输出辅助有功功率，所述风机频率响应控制器的参数基于粒子群算法确定；阻尼信息确定单元，用于根据所述风机并网点频率偏差和所述辅助有功功率确定所述风机参与电网的系统阻尼信息；系统状态确定单元，用于响应于所述系统阻尼信息大于预定值，确定调频后的风机参与电网为稳定状态。
8、具体地，所述装置还包括：参数确定单元，用于确定所述风机频率响应控制器的参数，其中，所述风机频率响应控制器的参数包括：比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数，所述参数确定单元包括：初始粒子生成模块，用于基于所述粒子群算法随机生成以所述比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数组成的初始粒子；参数确定模块，用于基于优化目标和所述粒子群算法对所述初始粒子进行优化求解，以此确定满足所述优化目标的风机频率响应控制器的参数，所述优化目标为系统阻尼信息大于所述预定值。
9、具体地，所述参数确定模块包括：初始化设置子模块，用于基于所述粒子群算法对所述初始粒子进行初始化设置，所述初始化设置包括：迭代次数、惯性权重，其中，所述惯性权重基于所述迭代次数设置；优化求解子模块，用于基于优化目标，以所述初始化设置对所述初始粒子进行优化求解。
10、具体地，所述阻尼信息确定单元包括：模型构建模块，用于根据所述风机并网点频率偏差和所述辅助有功功率构建线性化的风机参与电网的系统调频模型；状态空间方程确定模块，用于根据所述线性化的风机参与电网的系统调频模型确定系统状态空间方程，其中，所述系统状态空间方程中包含系统状态矩阵；阻尼信息确定模块，用于根据所述系统状态矩阵确定该系统状态矩阵的特征根，并根据所述特征根确定所述系统阻尼信息。
11、根据本专利技术的第三方面，提供一种风机参与电网系统，所述风机参与电网系统包括：上述的风机参与电网的调频装置。
12、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。
13、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。
14、由上述技术方案可知，通过将获取的风机参与电网的风机并网点频率偏差输入至风机频率响应控制器进行调频处理，风机频率响应控制器输出辅助有功功率，之后可以确定风机参与电网的系统阻尼信息，当系统阻尼信息大于预定值时，可以确定调频后的风机参与电网为稳定状态，本技术方案中的风机频率响应控制器参数基于粒子群算法确定，通过粒子群算法优化求解风机频率响应控制器参数，可以保证风机参与电网调频的最优效果，从而可以实现电力系统的安全稳定运行。
15、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。
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1.一种风机参与电网的调频方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风机频率响应控制器的参数包括：比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数，通过如下方式确定所述风机频率响应控制器的参数：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于优化目标和所述粒子群算法对所述初始粒子进行优化求解包括：
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述风机并网点频率偏差输入至风机频率响应控制器进行调频处理，以使所述风机频率响应控制器输出辅助有功功率包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风机并网点频率偏差和所述辅助有功功率确定所述风机参与电网的系统阻尼信息包括：
6.一种风机参与电网的调频装置，其特征在于，所述装置包括：
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：参数确定单元，用于确定所述风机频率响应控制器的参数，其中，所述风机频率响应控制器的参数包括：比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数，
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参数确定模
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述阻尼信息确定单元包括：
10.一种风机参与电网系统，其特征在于，所述风机参与电网系统包括：如权利要求6至9中任一项所述的风机参与电网的调频装置。
...【技术特征摘要】
1.一种风机参与电网的调频方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风机频率响应控制器的参数包括：比例增益参数、微分增益参数和积分增益参数，通过如下方式确定所述风机频率响应控制器的参数：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于优化目标和所述粒子群算法对所述初始粒子进行优化求解包括：
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述风机并网点频率偏差输入至风机频率响应控制器进行调频处理，以使所述风机频率响应控制器输出辅助有功功率包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述风机并网点频率偏差和所述辅助有功功...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立华，巴蕾，郭小江，申旭辉，赫卫国，单峻，汤海雁，陈佳志，胡皓，李冬，桂洪波，李铮，张传承，于慧敏，
申请(专利权)人：盛东如东海上风力发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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