本发明专利技术公开了一种风力发电场有功功率分配方法，首先根据风场的运行参数，故障，预测功率信息，将风力发电机组分为五类，然后与机组分类相结合，执行升降功功率分配策略，优化了对风力发电场有功功率分配，提高风力发电机组的利用率。由于有功功率分配方法考虑了机组的实际运行状态、参数、故障等因素，根据机组的升降功率调节能力将功率合理的分配给各机组，保证风力发电场输出功率波动变化平缓，即稳定运行，并且使风力发电场实时输出功率达到风力发电场设定值。同时，在降功率分配中，将降功率分配策略分为深限幅功率分配策略与浅限幅功率分配策略，使降功率在分配过程在满足降功率需求的基础上，避免机组的频繁启停，保证机组合理运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风力发电场有功功率分配
，更为具体地讲，涉及对风力发 电场所有风力发电机组发电功率进行统一控制，保证电网稳定和风电场输出电能质量的 有功功率分配方法。
技术介绍
全球能源紧缺以及环境污染问题的日益严重，使得清洁能源风力发电在世界范 围内得到了快速的发展，风力发电在电网中的比重不断增加。然而，风力发电受风速 影响很大，具有很强的随机性和间歇性，大规模风电并网以后使得电力系统电能质量不 高，调度困难增加，严重影响了电网的安全性和稳定性。对风力电场功率输出进行综合 控制以适应风电的迅速增加，是当前电力系统运行中迫切需要解决的问题，也是促进风 力发电更好发展的需要。风力发电场有功功率分配方法通过对风电场中风力发电机组进行集中控制，以 提高风力发电场输出电能质量，减少风力发电的波动性和随机性对电网产生的不利影响 和实现风力发电机组的优化运行。风力发电场有功功率分配方法是提高风力发电场发电 电能质量并且保证并网运行的安全性和稳定性的关键。目前，大多数的国内风力发电场并不具备有功功率分配功能，这也是导致国内 风力发电质量不高，容易造成电网不稳定的重要原因。随着风力发电场规模的扩大，以 及风力发电在全国总发电量中比重的增加，风力发电场有功功率分配方法的重要性也显 得越来越突出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使风力发电场输出由功率预测及电网调度信息确定 的设定功率，并保证整个风力发电场稳定、优化运行的有功功率分配方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术风力发电场有功功率分配方法，其特征在于，包 括以下步骤(1)、针对通信正常并且可以控制的风力发电机组进行分类第一类故障风力发电机组，发生停机故障的风力发电机组，判断故障风力发电 机组所需参数机组的运行状态码，若机组的运行状态码处于故障状态，则机组属于第 一类故障风力发电机组；故障风力发电机组分为两类发生停机故障即将停机的机组和 发生停机故障已经停机的机组；第二类降功率输出风力发电机组，发生降功率故障将要降低发电功率的机组， 判断降功率输出风力发电机组所需参数机组的降功率故障状态码，若机组的降功率故 障状态码处于故障状态，则机组属于第二类降功率输出风力发电机组；第三类低风速区风力发电机组，处于低风速状态的机组，判断低风速区风力发 电机组所需参数机组的下一周期的预测功率小于上一周期的设定功率；第四类高风速区风力发电机组，处于高风速状态的机组，判断所需参数机组 的下一周期的预测功率大于上一周期的设定功率；第五类待启风力发电机组，停机故障已清除的停机机组和由功率分配需要而已 停机的无故障机组，判断待启风力发电机组所需参数机组的运行状态码，若风力机的 运行状态码处于待启状态，则机组属于第五类停机待启风力发电机组；其中第三类第四类机组中正常运行的机组称为正常风力发电机组；第三类第四 类机组中总的历史发电功率较大的机组称为疲劳风力发电机组；第三类第四类机组中出 现报警运行故障码的风力发电机组称为报警运行风力发电机组；第三类第四类机组中出 现降功率故障报警的机组称为报警降功率风力发电机组。(2)、根据风力发电场设定功率与功率测量值的差值AP执行功率分配策略当差值AP为正值时，执行升功率分配策略，反之，当差值AP为负值时，执行 降功率分配策略；al、升功率分配策略为将需要增加的功率，即差值AP分配给第四类风力发电 机组、第五类风力发电机组；a2、降功率分配策略为当风力发电场的降功率调节能力大于需要降低的功率时 执行浅限幅功率分配策略，否则执行深限幅功率分配策略；其中风力发电场的降功率调 节能力为所有第一、第二、第三、第四类机组功率都按照最小发电原则发电时，整个风 力发电场所能够降低的总功率；在执行深限幅、浅限幅分配功率策略时第五类风力发电机组的设定值不变；当 降功率分配执行浅限幅功率分配策略时，机组降低功率的顺序是第一类故障风力发电 机组、第二类降功率输出风力发电机组、第三类低风速区风力发电机组、第四类高风速 区风力发电机组；当有功功率分配执行深限幅功率分配策略时，停机的顺序是第二 类降功率输出风力发电机组、第三四类中的报警降功率风力发电机组、第三四类中的报 警运行风力发电机组、第三四类中的疲劳风力发电机组，第三四类中的正常风力发电机 组。本专利技术的专利技术目的是这样实现的本专利技术的风力发电场有功功率分配方法首先根据风场的运行参数，故障，预测 功率信息，将风力发电机组分为五类，然后与机组分类相结合，执行升降功功率分配策 略，优化了对风力发电场有功功率分配，提高风力发电机组的利用率。本专利技术的风力发电场有功功率分配方法考虑了机组的实际运行状态、参数、故 障等因素，根据机组的升降功率调节能力将功率合理的分配给各机组，实现了风力发电 场中机组的优化运行，保证风力发电场输出功率波动变化平缓，即稳定运行，并且使风 力发电场实时输出功率达到风力发电场设定值。同时，在降功率分配中，将降功率分配 策略分为深限幅功率分配策略与浅限幅功率分配策略，使降功率在分配过程在满足降功 率需求的基础上，避免机组的频繁启停，保证机组合理运行。附图说明图1是风力发电场有功功率控制图；图2是风力发电机组分类流程图3是春夏秋季升功率分配流程图；图4是冬季升功率分配流程图；图5是降功率分配流程图；图6是风力发电场测试连接图；图7是有功功率分配效果图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好 地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描 述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例图1是风力发电场有功功率控制图如图1所示，在本实施例中，风力发电场根据功率预测及电网调度信息确定风 力发电场功率设定功率。功率测量值为整个风力发电场实时的总发电功率值。功率控制 的目的就是保证风力发电场输出功率波动变化平缓，并且使风力发电场实时输出功率达 到风力发电场设定值，以达到功率控制的目的。在本实施例中，图1中风力发电机组控制器，负责监控风力发电机组的运行状 态和运行参数，并将风力发电机组的运行状态返回给功率分配模块。功率分配模块将 风力发电场设定功率按照本专利技术的风力发电场有功功率分配方法分配给对应风力发电机 组，即根据风力发电场设定功率与功率测量值的差值AP来调整各个风力发电机组的设 定值，实现将风力发电场设定功率分配给对应风力发电机组。风力发电机组的分类考虑的因素包括机组运行参数和运行状态。其中运行参数 包括风力发电场设定参数，风速的大小等；运行状态包括发电功率，运行状况，故 障等。有功功率分配结果最终以一台风力发电机组功率设定值的形式分配给对应的机组。图2是风力发电机组分类流程图在本实施例中，图2中判断风力发电机组类型中通信是否正常、功率控制是否 受控、是否处于故障状态、是否处于待启状态、降功率是否触发等信息是通过图1中风 力发电机组控制器返回的风力发电机组运行状态信息进行判断。状态信息是通过风力发 电机组返回数据的报文格式中对应状态码的形式给出。例如在风力发电机组返回数据规 范中规定通信格式中某一位表示通信是否正常，若通信正常此位置1，否则置0。其余信 息判断均采用此方法。风力发电机组的功率及状态信息是通过定时查询的方式得到，功 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力发电场有功功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）、针对通信正常并且可以控制的风力发电机组进行分类第一类故障风力发电机组，发生停机故障的风力发电机组，判断故障风力发电机组所需参数：机组的运行状态码，若机组的运行状态码处于故障状态，则机组属于第一类故障风力发电机组；故障风力发电机组分为两类：发生停机故障即将停机的机组和发生停机故障已经停机的机组；第二类降功率输出风力发电机组，发生降功率故障将要降低发电功率的机组，判断降功率输出风力发电机组所需参数：机组的降功率故障状态码，若机组的降功率故障状态码处于故障状态，则机组属于第二类降功率输出风力发电机组；第三类低风速区风力发电机组，处于低风速状态的机组，判断低风速区风力发电机组所需参数：机组的下一周期的预测功率小于上一周期的设定功率；第四类高风速区风力发电机组，处于高风速状态的机组，判断所需参数：机组的下一周期的预测功率大于上一周期的设定功率；第五类待启风力发电机组，停机故障已清除的停机机组和由功率分配需要而已停机的无故障机组，判断待启风力发电机组所需参数：机组的运行状态码，若风力机的运行状态码处于待启状态，则机组属于第五类停机待启风力发电机组；其中第三类第四类机组中正常运行的机组称为正常风力发电机组；第三类第四类机组中总的历史发电功率较大的机组称为疲劳风力发电机组；第三类第四类机组中出现报警运行故障码的风力发电机组称为报警运行风力发电机组；第三类第四类机组中出现降功率故障报警的机组称为报警降功率风力发电机组。（２）、根据风力发电场设定功率与功率测量值的差值ΔＰ执行功率分配策略当差值ΔＰ为正值时，执行升功率分配策略，反之，当差值ΔＰ为负值时，执行降功率分配策略；ａ１、升功率分配策略为将需要增加的功率，即差值ΔＰ分配给第四类风力发电机组、第五类风力发电机组；ａ２、降功率分配策略为当风力发电场的降功率调节能力大于需要降低的功率时执行浅限幅功率分配策略，否则执行深限幅功率分配策略；其中风力发电场的降功率调节能力为所有第一、第二、第三、第四类机组功率都按照最小发电原则发电时，整个风力发电场所能够降低的总功率；在执行深限幅、浅限幅分配功率策略时第五类风力发电机组的设定值不变；当降功率分配执行浅限幅功率分配策略时，机组降低功率的顺序是：第一类故障风力发电机组、第二类降功率输出风力发电机组、第三类低风速区风力发电机组、第四类高风速区风力发电机组；当有功功率分配执行深限幅功率分配策略时，停机的顺序是：第二类降功率输出风力发电机组、第三四类中的报警降功率风力发电机组、第三四类中的报警运行风力发电机组、第三四类中的疲劳风力发电机组，第三四类中的正常风力发电机组。...
【技术特征摘要】
1.一种风力发电场有功功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、针对通信正常并且可以控制的风力发电机组进行分类第一类故障风力发电机组，发生停机故障的风力发电机组，判断故障风力发电机组 所需参数机组的运行状态码，若机组的运行状态码处于故障状态，则机组属于第一类 故障风力发电机组；故障风力发电机组分为两类发生停机故障即将停机的机组和发生 停机故障已经停机的机组；第二类降功率输出风力发电机组，发生降功率故障将要降低发电功率的机组，判断 降功率输出风力发电机组所需参数机组的降功率故障状态码，若机组的降功率故障状 态码处于故障状态，则机组属于第二类降功率输出风力发电机组；第三类低风速区风力发电机组，处于低风速状态的机组，判断低风速区风力发电机 组所需参数机组的下一周期的预测功率小于上一周期的设定功率；第四类高风速区风力发电机组，处于高风速状态的机组，判断所需参数机组的下 一周期的预测功率大于上一周期的设定功率；第五类待启风力发电机组，停机故障已清除的停机机组和由功率分配需要而已停机 的无故障机组，判断待启风力发电机组所需参数机组的运行状态码，若风力机的运行 状态码处于待启状态，则机组属于第五类停机待启风力发电机组；其中第三类第四类机组中正常运行的机组称为正常风力发电机组；第三类第四类机 组中总的历史发电功率较大的机组称为疲劳风力发电机组；第三类第四类机组中出现报 警运行故障码的风力发电机组称为报警运行风力发电机组；第三类第四类机组中出现降 功率故障报警的机组称为报警降功率风力发电机组。(2)、根据风力发电场设定功率与功率测量值的差值ΔΡ执行功率分配策略当差值 ΔΡ为正值时，执行升功率分配策略，反之，当差值ΔΡ为负值时，执行降功率分配策 略；al、升功率分配策略为将需要增加的功率，即差值ΔΡ分配给第四类风力发电机 组、第五类风力发电机组；...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹见效，徐红兵，郑刚，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90
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