[发明专利]风电场输出功率自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风电场输出功率自动控制系统。

背景技术

公用电网通常要根据电网负载情况调节电网上各电力源的输出功率，其中风电场也是调节对象之一。风电场通常拥有数量较多的风力发电机。风电场的功率输出受单个风机处的风况影响较大。

当前，我国北方地区由于用电负载较少，通常要对风电场输出功率进行限制。然而，当前风电场对于功率限制的通常做法是，接到电网调度的指令后，通过手动停止风机来调节风电场的输出功率。该方法在一定程度上可以满足电网调度的要求。但是，频繁的启停对于风力发电机（简称风机）组载荷影响较大，同时，还会影响风机的风能捕获以及风电场的度电成本。

因此，需要一种风电场输出功率自动控制系统，在满足电网调度要求的情况下，保证风机的最大风能捕获。

发明内容

本发明提出一种风电场输出功率自动控制系统，可根据指令自动调节风机的输出功率，在满足电网调度要求的情况下保证风机的最大风能捕获。本发明所采用的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供一种风电场输出功率自动控制系统，其包括：风力发电系统、中压输电网、升压站、公用电网、功率传感器、中央控制器和电网调度系统，所述风力发电系统是包括多个风机的风电场，所述风力发电系统与所述中压输电网连接，所述升压站将所述中压输电网的电压提升后接入所述公用电网，所述功率传感器监测所述风力发电系统的输出功率并传输给所述中央控制器，所述中央控制器接收所述电网调度系统的输出功率指令，根据输出功率指令和监测的输出功率产生输出功率变化率信号，通过位于所述风力发电系统与所述中央控制器之间的通讯链路将输出功率变化率信号发送给所述多个风机从而改变每台风机的一个或多个运行参数。

优选地，所述风机包括叶片、发电机和变压器。

优选地，所述输出功率变化率幅值小于风电场输出功率变化率设定，也小于单台风机的功率变化率设定。

优选地，所述风机运行参数包括发电机功率、发电机转矩、叶片桨距。

优选地，所述功率传感器测量风电场的输出功率并安装于所述升压站的出口。

优选地，所述中央控制器通过所述通讯链路与单个所述风机通讯。

优选地，所述中央控制器通过所述通讯链路与所述电网调度系统通讯。

优选地，所述通讯链路可以是：Internet、以太网、GSM/CDMA。

优选地，还包括风机控制系统，其接收输出功率变化率信号并调整控制参数。

优选地，在额定功率以下，通过调节发电机转矩指令以调节输出功率；在额定功率以上，通过调节桨距指令以调节输出功率。

本发明的风电场输出功率自动控制系统，可根据指令自动调节风机的输出功率，在满足电网调度要求的情况下保证风机的最大风能捕获。

附图说明

图1是本发明实施例的风电场输出功率自动控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的风电场输出功率自动控制系统输出功率变化率控制示意图；

图3是本发明实施例的风电场输出功率自动控制系统中的双馈风机组的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

下面结合附图对本发明的风力发电机组结冰控制装置及控制方法的具体实施例进行详细说明。

图1是本发明实施例的风电场输出功率自动控制系统的结构示意图，图2是本发明实施例的风电场输出功率自动控制系统输出功率变化率控制示意图，图3是本发明实施例的风电场输出功率自动控制系统中的双馈风机组的结构示意图，结合图1至图3，本发明具体实施例的风电场输出功率自动控制系统，其包括：风力发电系统、中压输电网6、升压站7、公用电网8、功率传感器9、中央控制器10和电网调度系统11，风力发电系统是包括多个风机2的风电场1，风力发电系统与中压输电网6连接，升压站7将中压输电网6的电压提升后接入公用电网8，功率传感器9监测风力发电系统的输出功率并传输给中央控制器10，中央控制器10接收电网调度系统11的输出功率指令，根据输出功率指令和监测的输出功率产生输出功率变化率信号，通过位于风力发电系统与中央控制器10之间的通讯链路12将输出功率变化率信号发送给多个风机2从而改变每台风机2的一个或多个运行参数。