[发明专利]风储集群参与电力系统调频调压的协同控制方法

权利要求书

1.一种风储集群参与电力系统调频调压的协同控制方法，其特征在于，该协同控制方法步骤如下：

(1)采集电力系统频率、电压信息及风电场风速信息，同时根据电力系统调度指令，形成风电场调频、调压备用容量需求；

(2)根据风速和风电场调频、调压备用容量需求，利用风电机组的超速控制与桨距角控制，确定各台风电机组的初始有功功率、无功功率出力、初始转速、初始桨距角，以及储能装置的荷电状态；

(3)根据电力系统实时的频率偏差及其变化率信息，确定电力系统目前的调频需求；根据电力系统实时的电压偏差及其变化率信息，确定电力系统目前的调压需求；

(4)根据风电机组出力状况，确定风电机组和储能装置需要发出的有功功率与无功功率大小；

(5)结合风电机组容量、励磁电流限制及系统实时电气状态，确定风电机组有功功率与无功功率出力参考值；

(6)结合储能容量限制及电力系统实时电气状态，确定储能装置的有功功率与无功功率出力参考值；

(7)将风电机组输出有功功率及无功功率参考值转换为风电机组转速、桨距角、励磁电流等参数输入给风电机组，使风电机组完成对电力系统频率及电压的调节；

(8)将储能装置的有功功率及无功功率出力参考值输入给储能装置，使储能装置完成对电力系统频率及电压的调节；

(9)完成对电力系统频率和电压的调节后，按照步骤(1)和步骤(2)恢复风电机组和储能装置调频调压备用容量。

2.根据权利要求1所述的风储集群参与电力系统调频调压的协同控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中电力系统调度指令是指电力系统调度方根据电力系统调频需求与风速信息所确定的风电场各台风电机组预留d％的有功功率作为调频备用容量需求，d为5％-10％；该调频备用容量需求由风电机组超速控制与桨距角控制提供。

3.根据权利要求1所述的风储集群参与电力系统调频调压的协同控制方法，其特征在于，所述步骤(2)各台风电机组的初始转速的确定与风速有关，根据风电机组有功功率输出能力与电力系统调频备用需求，将风速划分为启动风速段、低风速段、中风速段和高风速段4部分；其中，启动风速段为切入风速到门槛风速，启动风速段风电机组有功功率输出能力较小，转速变化对风电机组有功功率输出影响不大；低风速段上限为利用超速控制可提供全部电力系统调频备用需求的风速；高风速段下限为采用最大功率点跟踪时，风电机组转速达到最大转速时的风速；对应不同风速，风电机组的初始转速不同，初始转速ω与风速关系满足：

式中，R_W为风电机组半径，λ为风电机组按照最大功率点跟踪控制时得到的叶尖速比，λ'为风电机组按照预留d％的有功功率作为调频备用容量需求时得到的叶尖速比，v_风速为检测到的风电机组风速，v_门槛风速为启动风速段的最大风速，v_mid.in为中风速段的最小风速。