[发明专利]基于风电场功率控制的风力发电一次调频功能实现方法

说明书

本发明公开一种基于风电场功率控制的风力发电一次调频功能实现方法，其特征在于，包括：在并网运行集中接入的风电场的有功功率控制装置中，增加风电场功率的下垂频率调节控制策略；并实时监测并网运行集中接入的风电场频率f，当电网频率f超过设定的一次调频死区后根据控制策略计算一次调频动作后风电场功率给定目标值P1，有功功率控制装置将新的功率给定目标值P1重新分配至各风力发电机组，风力发电机组根据指令调节各自出力，实现风电场整体的一次调频功能。本发明不必要求风电场内的单台风电机组具备一次调频能力，直接通过风电场功率控制的手段，使得整个风电场具备类似同步发电机依靠调速器作用产生的一次调频效果。

技术领域

本发明风电技术领域，特别涉及一种实现风力发电一次调频功能的技术方法。

背景技术

目前，国内风电机组基本均不具备一次调频功能，对于集中式并网发电的风力发电场也没有一次调频能力。从目前国内公开的技术资料来看，风力发电一次调频功能的实现方法基本有两种：一种是通过风电机组及其控制系统的技术改造，使得风电机组具备一次调频功能。改造对象重点在于风电机组，实现一次调频的控制量也主要是风电场内各风电机组的有功功率。该控制技术上尚处于科研、试验阶段，多尚未投入实际应用。另一种方法是通过在风电场增设虚拟同步机以及储能设备实现风电场一次调频功能。两种方法，其技术难度和所需费用都很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于风电场功率控制的风力发电一次调频功能实现方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于风电场功率控制的风力发电一次调频功能实现方法，其特征在于，包括：在并网运行集中接入的风电场的有功功率控制装置中，增加风电场功率的下垂频率调节控制策略；并实时监测并网运行集中接入的风电场频率f，当电网频率f超过设定的一次调频死区后根据控制策略计算一次调频动作后风电场功率给定目标值P1，有功功率控制装置将新的功率给定目标值P1重新分配至各风力发电机组，风力发电机组根据指令调节各自出力，实现风电场整体的一次调频功能。

进一步的，一次调频动作后风电场功率给定目标值P1的确定方法具体为：

(1)当50+DB_-≤f≤50+DB₊时，P₁＝P_C；

(2)当f_min≤f＜50+DB_-时，

(3)当50+DB₊＜f≤f_max时，

(4)当f＜f_min时，

(5)当f＞f_max时，

式中：f—电网频率；f_max—一次调频频率最大值；f_min—一次调频频率最小值；

DB₊—一次调频正向死区；DB_-—一次调频负向死区；ep—调差率；

P₁—一次调频动作后风电场功率目标值；P_C——AGC设定值或一次调频前实发功率；P_E—风电场额定功率。

进一步的，有功功率控制装置为AGC调节装置或者能量管理平台。