[发明专利]风电场群汇集系统的有功功率调节方法

说明书

技术领域

本发明关于电场运行控制技术，具体地，是关于一种风电场群汇集系统的有功功率调节方法。

背景技术

受风资源分布条件的限制，大规模集中式开发是目前风电开发采取的主要形式。由大量风电场构成的风电场群经过不同电压等级的外送通道上送至主网，再输送至负荷中心进行消纳，但由于外送断面输电容量的限制，外送断面下的风电场往往长期限电，弃风现象严重。根据多重嵌套断面约束的特点对风电场进行有功功率调节，不但是提高风电接纳水平的重要措施，也是投入风电的自动发电控制(AGC,Automatic Generation Control)必须解决的问题。

含风电场的优化潮流与经济调度是风电有功功率调节的基础，现在常用的风电有功功率调节主要分为以下几种：

1.在传统经济调度模型中加入风电场的建模过程和求解方法；

2.将风电作为一类受控电源，纳入AGC中进行有功控制，建立三层控制模型，考虑了电网调峰、风电场爬坡率等的安全约束；

3.针对处于受限状态的风电场提出实时控制模型和算法，以最大限度地降低弃风电量；

4.计入电网断面和调峰调频约束，计算风电场有功出力安全区并安排发电计划。

然而，已有的各种调节方法仅将风电作为一类电源统一考虑，约束条件通常也仅考虑单一的网络安全约束，忽视了大规模集群风电接入电网不同断面的特点，对含有多重嵌套断面约束的风电有功功率调节方法更未涉及。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种风电场群汇集系统的有功功率调节方法，对风电场通过多重受限断面送出的特点，提出基于断面裕度区间的有功功率调节方法，以实现断面传输容量的最大化利用。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种风电场群汇集系统的有功功率调节方法，该风电场群汇集系统包括多个外送断面，所述外送断面包括多个风电场，该有功功率调节方法包括：步骤a：在第t个指令周期内，获取所述风电场群汇集系统的基本参数；步骤b：根据各所述外送断面所处的区间及所述基本参数计算并调节各所述风电场在第t+1个指令周期的出力指令值；步骤c：将所述出力指令值下发至各所述风电场；步骤d：判断第t个指令周期是否结束，如果是，将t更新为t+1，并返回执行步骤a～步骤d，直至所述风电场群汇集系统的工作周期结束。

在一实施例中，上述的基本参数包括：各所述外送断面的总目标出力值、各所述外送断面的断面极限值、各所述风电场在当前指令周期的实际出力值。

在一实施例中，上述风电场分为投控风电场及未投控风电场，所述的投控风电场投入自动发电控制系统，所述的未投控风电场未投入自动发电控制系统；所述投控风电场的投控总目标出力值为：其中，为所述投入自动发电控制系统的风电场在第t+1个指令周期内的投控总目标出力值，为所有风电场在第t+1个指令周期内的总目标出力值；为第i个风电场在第t个指令周期内的出力指令值，对于未投入自动发电控制系统的风电场，N_w为未投入自动发电控制系统的风电场集合。

在一实施例中，上述的外送断面为多重嵌套断面，从第j层外送断面由下向上，逐层根据各所述外送断面所处的区间及所述基本参数计算并调节各所述风电场在第t+1个指令周期的出力指令值；将第j+1层外送断面的剩余裕度值作为第j+1层外送断面的总目标出力值，所述剩余裕度值等于所述第j+1层外送断面的所述断面极限值减去所述第j层外送断面中各所述风电场的实际出力值之和的差值；其中，j为正整数。

在一实施例中，当所述第j层外送断面中至少一所述风电场停止工作时，所述第j层外送断面中正常工作的所述风电场与所述第j+1层外送断面的所述风电场一并根据所述第j+1层外送断面的断面极限值计算所述第j层外送断面中正常工作的风电场及第j+1层外送断面中的风电场在第t+1个指令周期的出力指令值。

在一实施例中，在根据各所述外送断面所处的区间及所述基本参数计算并调节各所述风电场在第t+1个指令周期的出力指令值之前，所述的有功功率调节方法还包括：判断各所述投控风电场是否具备上调能力，并分为具上调能力风电场及不具备上调能力风电场。

具体地，判断各所述投控风电场是否具备上调能力，包括：判断在所述第t个指令周期中，所述投控风电场的实际出力值与出力指令值的差值的绝对值是否小于一预设阈值，如果是，则所述投控风电场为具备上调能力风电场；否则，所述投控风电场为不具备上调能力风电场。