[发明专利]一种风电场参与电网调频的有功功率控制方法

权利要求书

1.一种风电场参与电网调频的有功功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：如果风电机组运行参数达到预设的临界运行判定条件，则将该机组判定为临界机组，统计所有临界机组的总有功功率输出P₁；在正常运行机组中，如果风电机组的风机转速小于等于阈值，则将该机组判定为低风速区机组，统计所有低风速区机组的有功功率输出P₂，如果风电机组的风机转速大于阈值，则将该机组判定为高风速区机组，统计所有高风速区机组的总有功功率输出P₃；

S2：获得电网的实时频率偏差Δf和电网对风电场的有功调度功率P₀，其中Δf＝f-f_N，f为电网实时频率，f_N为电网额定频率；

S3：如果|Δf|≤Δf_limt0，Δf_limt0表示频率偏差阈值，进入步骤S4，否则进入步骤S5；

S4：各风电机组保持当前的有功功率输出不变；

S5：如果|Δf|＞Δf_limt1，Δf_limt1为电网允许的频率偏差，进入步骤S6，否则进入步骤S7；

S6：根据以下公式计算风电场的有功功率修正值P_WFref：

PWFref=PWFmin,Δf>Δfmint1PWFmax,Δf<-Δflimt1]]>

其中，P_WFmin表示整个风电场的有功功率输出最小值，P_WFmax表示整个风电场的有功功率输出最大值；

当P_WFref＝P_WFmin时，各台风电机组按照其有功功率输出最小值进行输出，当P_WFref＝P_WFmax时，各台风电机组按照其有功功率最大值进行输出；

S7：根据以下公式计算风电场的有功功率修正值P_WFref：

PWFref=PWFmin,P0+KΔf<PWFminP0+KΔf,P0+KΔf∈[PWFmin,PWFmax]PWFmax,P0+KΔf>PWFmax]]>

其中，K表示修正系数，是根据实际需要预设的负常数；

然后按照根据以下方法进行有功功率分配：

S7.1：如果f＞f_N，进入步骤S7.2，否则进入步骤S7.4；

S7.2：如果P_WFref≥P_WFout，P_WFout＝P₁+P₂+P₃，各风电机组保持当前的有功功率输出不变，否则进入步骤S7.3；

S7.3：计算有功功率输出降低值ΔP＝P_WFout-P_WFref，如果P₁≥ΔP，将临界机组停机，其他机组保持原来运行状态继续正常运行；如果P₁＜ΔP，先将临界机组停机，计算低风速区机组的有功功率输出降低值ΔP₂＝ΔP-P₁，如果ΔP₂≤ΔP_2total，ΔP_2total表示低风速区机组所能降低的最大功率值，将有功功率输出降低值ΔP₂分配给低风速区机组的各台风电机组；如果ΔP₂＞ΔP_2total，各台风电机组按照其有功功率最小值进行输出，计算高风速区机组的有功功率输出降低值ΔP₃＝ΔP₂-ΔP_2total，如果ΔP₃≤ΔP_3total，ΔP_3total表示高风速区机组所能降低的最大功率值，将有功功率输出降低值ΔP₃分配给高风速区机组的各台风电机组，否则高风速区机组中各台风电机组按照其有功功率最小值进行输出；

S7.4：如果P_WFref≤P_WFout，各风电机组保持当前的有功功率输出不变，否则进入步骤S7.5；

S7.5：计算有功功率输出升高值ΔP′＝P_WFref-P_WFout，如果ΔP′≤ΔP′_2total，ΔP′_2total表示低风速区机组所能升高的最大功率值，将有功功率输出升高值ΔP′分配给低风速区机组的各台风电机组；如果ΔP′＞ΔP′_2total，各台风电机组按照其有功功率最大值进行输出，计算高风速区机组的有功功率输出升高值ΔP₃′＝ΔP′-ΔP′_2total，如果ΔP′₃≤ΔP′_3total，ΔP′_3total表示高风速区机组所能升高的最大功率值，将有功功率输出升高值ΔP₃′分配给高风速区机组的各台风电机组，否则高风速区机组中各台风电机组按照其有功功率输出最大值进行输出。

2.根据权利要求1所述的有功功率控制方法，其特征在于，所述步骤S7.3中有功功率输出降低值和步骤S7.5中有功功率输出升高值的分配方法为：

有功功率输出降低值的分配公式如下：

ΔPij=ΔPiPiPWijout]]>

其中，ΔP_ij表示第i类机组中第j台风电机组的有功功率输出降低值，i＝2,3，j＝1,2,…,N_i，N_i表示第i类机组中的风电机组数量，P_Wijout表示第i类机组中第j台风电机组当前有功功率输出；

有功功率输出升高值的分配公式如下：

ΔPij′=ΔPi′PiPWijout]]>

其中，ΔP′_ij表示第i类机组中第j台风电机组的有功功率输出升高值。