[发明专利]一种风电场层有功功率控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电发电相关技术，尤其涉及一种风电场层有功功率控制系统和方法。

背景技术

风电场利用风能并结合一系列发电机器从而发到用风发电的目的，是一种环保高洁的发电方法。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电；它由机头、转体、尾翼、叶片组成，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

但目前，大规模风电的并网给电网调度、调峰带来很大的挑战，2009年国家电网颁布的风电场接入电网规定中明确指出风电场必须具备有功功率调节能力，并根据电力系统调度中心指令控制其有功功率输出，以确保风电场最大输出功率及功率变化率不超过调度中心指定值，由于风电场具有时间和空间上的动态变化性，这种复杂的动态变化特性要求风电场管理系统具备良好的控制功能和分析功能以保证风电场的安全可靠运行。

发明内容

以下给出对要求保护的主题的各种方面的简化概述以力图提供对这些方面的基本理解。本概述不是对所有构想到的方面的详尽纵览，且既非旨在指认出关键性或决定性要素，也非旨在描述这些方面的范围。其唯一目的是以简化的形式给出所公开方面的一些概念，作为稍后给出的更详细描述的前序。

根据一方面，本文中描述了一种风电场层有功功率控制系统，包括功率整定装置和功率分配装置，其中，所述功率整定装置，用于根据风电场监控与数据采集(SCADA)系统采集到的风力发电机组的机组运行信息和从风功率预测系统得到的超短期预测功率信息将机组分类；接收上级调度系统下发的功率指令，得到整定指令和一个控制周期的待分配功率，判断风场需要升出力还是降出力，根据判断的处理模式，将是否出力指发送到相应的所述功率分配装置；所述功率分配装置，用于根据当前机组分类信息和设定的功率分配策略，将控制指令下发到风机控制系统，由所述风机控制系统控制各类机组。

较佳地，所述功率整定装置，用于根据风电场监控与数据采集(SCADA)系统采集到的风力发电机组的机组运行信息和从风功率预测系统得到的超短期预测功率信息将机组分类具体包括：用于将机组分成六类：第1类为正常限功率运行机组；第2类为正常不可限功率运行机组即只可通过停机方式来降功率运行的机组；第3类为下一控制周期待启动机组包括故障已恢复的机组和空转的机组；第4类为下一控制周期待停机检修的机组；第5类为已停机的机组；第6类为不可控机组，即因通信故障而无法接受控制系统控制的机组。

较佳地，所述功率整定装置，还用于基于机组分类结果设有功功率控制分配算法，所述有功功率控制分配算法包括升功率算法和降功率算法。