[发明专利]并网非上网分布式风力发电机组协调控制方法

权利要求书

1.一种并网非上网分布式风力发电机组协调控制方法，其特征在于：

1)获取每台受控风力机组的发电容量、t时刻风速，并获取每台受控风力机组分别在t时刻、t-1时刻、t-2时刻的风机发电功率及并网点的功率，功率方向规定为：电网注入并网母线为正，并网母线注入电网为负，风力发电机注入并网母线为正，并网母线注入风力发电机为负；

其中，t≥2，t时刻为当前时刻，t-1时刻、t-2时刻均为t时刻之前的时刻，t-1时刻距t时刻1个单位时长，t-2时刻距t时刻2个单位时长，单位时长的取值为1分钟；

2)计算t时刻的协调控制有功状态量及无功状态量，具体计算公式为：

Bpcon=-Ka×(Σi=1nPg(t,i)-2(Σi=1mPg(t-1,i)+Pn(t-1))/3-(Σi=1lPg(t-2,i)+Pn(t-2))/3)(Σi=1mPg(t-1,i)+Pn(t-1));]]>

Bqcon=2×Kaq×Qn(t-1)(Σi=1nQg(t,i))]]>

其中，Bpcon为t时刻的协调控制有功状态量，Pg_(t,i)为第i台风力发电机组在t时刻的发电有功功率，Pg_(t-1,i)为第i台风力发电机组在t-1时刻的发电有功功率，Pg_(t-2,i)为第i台风力发电机组在t-2时刻的发电有功功率，Pn_(t-1)为t-1时刻的并网点有功功率，Pn_(t-2)为t-2时刻的并网点有功功率；

其中，Bqcon为t时刻的协调控制无功状态量，Qg_(t,i)为第i台风力发电机组在t时刻的发电无功功率，Qn_(t-1)为t-1时刻的并网点无功功率；

其中，n为t时刻正发电的风力发电机组数目，m为t-1时刻正发电的风力发电机组数目，l为t-2时刻正发电的风力发电机组数目，Ka为有功可靠系数，其取值为5，Kaq为无功可靠系数，其取值为7；

3)计算t时刻的有功控制信号累计值及无功控制信号累计值，具体计算公式为：

ADJp(t)=Σi=0T-1Psign(t-i);]]>

ADJq(t)=Σi=0T-1Qsign(t-i);]]>

其中，ADJp_(t)为t时刻的有功控制信号累计值，Psign_(t-i)为t-i时刻的有功控制信号,Psign₍₀₎＝0,Psign₍₁₎＝0,如果t时刻Bpcon<1，则令Psign_(t)＝1，反之则令Psign_(t)＝0；

其中，ADJq_(t)为t时刻的无功控制信号累计值，Qsign_(t-i)为t-i时刻的无功控制信号，Qsign₍₀₎＝0,Qsign₍₁₎＝0,如果t时刻Bqcon<1，则令Qsign_(t)＝1，反之则令Qsign_(t)＝0；

其中，T为延迟时间常数，其取值为10；

4)根据ADJp(t)、ADJq(t)协调控制指令，具体协调控制方式为：

方式1：如果ADJp(t)＝T，则发出减少控制风机有功功率指令，并转至步骤5)；

方式2：如果ADJq(t)＝T，则发出减少控制风机无功功率指令，并转至步骤5)；

方式3：如果ADJp(t)＝0，则发出增大控制风机有功功率指令，并转至步骤6)；

方式4：如果ADJq(t)＝0，则发出增大控制风机无功功率指令，并转至步骤6)；

方式5：如果0<ADJp(t)<T并且0<ADJq(t)<T，则转至步骤7)；

其中，t时刻的协调控制仅调整一次，如果从有功和无功得出相反判断，则优先减少风机出力，即协调控制方式的优先级别从高至低依次分别为方式1、方式2、方式3、方式4、方式5；

5)先计算t时刻各风力发电机组发电功率减少值，再转至步骤7)，具体计算公式为：

Pgax(t,i)=-2(Pcap(i)-Pg(t,i))×(Σi=1nPg(t,i)-2(Σi=1mPg(t-1,i)+Pn(t-1))/3-(Σi=1lPg(t-2,i)+Pn(t-2))/3)Ka×Σi=1n(Pcap(i)-Pg(t,i));]]>

Qgax(t,i)=(Qcap(i)-Qg(t,i))×Qn(t-1)Kaq×Σi=1n(Qcap(i)-Qg(t,i));]]>

约束条件为：

Pg(t,i)-Pgax(t,i)-Pgmin(i)>0Qg(t,i)-Qgax(t,i)-Qgmin(i)>0;]]>

如果第i个风力发电机组不满足任一约束条件，则令第i个风力发电机组停机，并将t时刻正发电的风力发电机组数目n减少1；

其中，Pgax_(t,i)为第i个风力发电机组在t时刻的有功发电功率减少值，Pcap_(i)为第i个风力发电机组的有功容量，Qgax_(t,i)为第i个风力发电机组在t时刻的无功发电功率减少值，Qcap_(i)为第i个风力发电机组的无功容量，Pgmin_(i)为第i个风力发电机组的发电最小有功值，Qgmin_(i)为第i个风力发电机组的发电最小无功值；

6)先计算t时刻各风力发电机组的发电功率增加值，再转至步骤7)，具体计算公式为：

Pgay(t,i)=(Pcap(i)-Pg(t,i))×(Σi=1nPg(t,i)+Pn(t))2×Ka×(Σi=1mPg(t-1,i)+Pn(t-1));]]>

Qgay(t,i)=(Qcap(i)-Qg(t,i))×(Σi=1nQg(t,i)+Qn(t))2×Kaq×(Σi=1mQg(t-1,i)+Qn(t-1));]]>

约束必须满足如下：

Pg(t,i)+Pgay(t,i)-Pgmax(i)<0Qg(t,i)+Qgay(t,i)-Qgmax(i)<0;]]>

如果第i个风力发电机组不满足任一约束条件，则对第i个风力发电机组不作调节，如果所有风力发电机组均不作调节，则增开一台新的风力发电机组，且该风力发电机组按照最小有功及最小无功发电，并将t时刻正发电的风力发电机组数目n增加1；

其中，Pgay_(t,i)为第i个风力发电机组在t时刻的有功发电功率增加值，Pcap_(i)为第i个风力发电机组的有功容量，Pn_(t)为t时刻的并网点有功功率，Qgay_(t,i)为第i个风力发电机组在t时刻的无功发电功率减少值，Qcap_(i)为第i个风力发电机组的无功容量，Qn_(t)为t时刻的并网点无功功率，Qg_(t-1,i)为第i台风力发电机组在t-1时刻的发电无功功率，Pgmax_(i)为第i个风力发电机组在t时刻风速下的发电最大有功值，Qgmax_(i)为第i个风力发电机组在t时刻风速下的发电最大无功值；

7)等待一个单位时长的时间，再返回步骤1)。