[发明专利]风电场的功率调节方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及风电场的功率调节方法及功率调节装置。 

背景技术

随着风电的不断发展，具有大量风力发电机组的风电场也已经越来越多，风电场作为供电系统的一部分，承担着响应电网要求的供电任务。随着并网输出功率的不断提高，风电场并网运行的稳定性对整个电网供电的稳定性所起的作用越发重要。因而在实际应用中，就需要按照并网功率需要来实时调节整个风电场的输出功率。具体地，风电场要实时接收来自电网的功率调度要求，并基于此来控制风电场的整体发电功率，以满足电网的要求。 

目前，现有的风电场功率调节方式多为人工手动调节的方式。具体地，首先由电网方面通过人工打电话通知风电场进行功率调节；然后，风电场值班人员将电网的需求值同风电场此时的发电功率总输出值进行比较；而后，由电场值班人员基于比较的差值并借助于风电场中控装置来手动控制风机停机、启动、升/降功率，以便控制风电场并网点的有功功率达到电网要求的目标值。例如，在升功率时，电场值班人员可以将上述比较差值一次性地分配给风电场内可以再提高发电功率的机组。当然，在分配具体的功率调节额度时，根据风电场内各机组的状态，可以将需要提升的总的功率值随机地一次性地平均分配给多个机组，也可以将需要提升的总的功率值随机地一次性地不平均地分配给多个机组。 

尽管上述风电场功率调节方式目前被广为采用，但是其在实际应用中不可避免地存在下述缺陷： 

其一，由于上述风电场功率调节方式需要大量的人工手动操作， 这种情况下，无论风电场的规模如何，都需要配置一定数量的值班人员，以便根据电网的需求来手动控制风电场内的风机启动或停机。因而，现有的风电场功率调节方式需要耗费大量的人力。 

其二，由于上述风电场功率调节方式是通过操作人员人工来完成的，即，操作人员接到电网调节需求后，通过计算获得电网的需求值同风电场此时的发电功率总输出值之间的比较差值，并根据该比较差值手动控制风电场内的风机启动、停机、升/降功率，因而存在误差大、响应速度慢等问题，进而造成风电场发电量的损失。 

其三，上述风电场功率调节方式没有根据风电场内各风机的具体工作情况而对其进行调用和控制，而是由操作人员较为随机地对风机进行启/停操作或者进行升/降功率的操作；并且在分配功率调节额度时是一次性分配的，而不是根据风机输出功率的变化情况而逐渐调整该功率调节额度。因此，上述风电场功率调节方式不仅高度依赖相应机组工作的可靠性，而且还因随机地操作相应风机而忽视了风机使用疲劳情况(例如风机运行时间或其电气部件的温度等情况)，因而会使某些机组长时间一直在运行，而另一些机组则较长时间一直没有运行，从而导致机组故障率提升。而且，风机频繁地启/停本身就会影响风机的稳定性和安全性，同时也会影响风机的使用寿命。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种风电场的功率调节方法，其能够及时准确地调整风电场的输出功率、提高风机运行的稳定性和安全性，同时还可以大大节省人力成本。 

为解决上述技术问题，本发明还提供一种风电场的功率调节装置，其同样能够及时准确地调整风电场的输出功率、提高风机运行的稳定性和安全性，同时还可以大大节省人力成本。 

为此，本发明提供一种风电场的功率调节方法，其包括下述步骤：1)实时采集电网对所述风电场的有效功率需求值，并将其作为风电场的目标输出功率Pr；2)获取所述风电场当前的实际输出功率 P；3）根据所述风电场当前的实际输出功率P与目标输出功率Pr，计算所述风电场的功率调整值；4）基于所述功率调整值而确定功率调整策略；5）基于所述功率调整策略而控制所述风电场内相应风机的工作状态；重复上述步骤2）至步骤5），直至所述风电场的输出功率满足电网的功率需求。

其中，所述功率调整值包括功率调整数值△P，并且在所述步骤3）中，根据所述风电场当前的实际输出功率P与目标输出功率Pr而获得所述功率调整数值△P，其中，所述功率调整数值△P=Pr-P。 

其中，所述功率调整值包括功率调整比率X%，并且在所述步骤3）中，根据所述风电场当前的实际输出功率P与目标输出功率Pr而获得所述功率调整数值△P，而后再根据所述风电场当前的功率调整数值△P和实际输出功率P而获得所述功率调整比率X%，其中，所述功率调整数值△P=Pr-P，所述功率调整比率X%=△P/P。