[发明专利]一种风电场参与一次调频的智能控制方法及其控制系统

权利要求书

1.一种风电场参与一次调频的智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)实时采集风电场主变压器高压端电网频率，并判断采集的电网频率是否超出设定的频率死区，若未超过所述频率死区，则继续采集电网频率；

2)若超过所述频率死区说明风电场需要参与一次调频，能量管理平台通过以下公式计算需要调节的有功功率叠加量：

其中，Pe为机组额定功率，f为实际频率,ΔP为频率响应负荷量，D为调差率，fd为设定的调频死区；

3)在风电场参与一次调频前，通过以下公式计算最终的风机目标值Ptotal，通过能量管理平台总的有功实时值Pset增加上有功功率叠加量ΔP即可得到，具体公式如下：

Ptotal＝Pset+ΔP

在得到最终的Ptotal后，能量管理平台根据各风电机组实时运行状况进行详细分类，分类出可以参与一次调频的风机名单；

4)根据步骤2)计算出的ΔP，制定本次调频任务所需的调节周期数，然后能量管理平台将第一个调节周期的指令下发给所述风机名单的各个风电机组，各风电机组根据指令对机组功率进行预调节；其中，所述第一个调节周期的指令为试探性指令，给予的功率调节任务量为总调节任务量的10％～20％；

在第一次调节周期后，通过监测各风电机组调节功率的执行情况，综合排列出各机组的最优执行名单，反馈给能量管理平台，为后一个调节周期做出下发功率目标值的有力依据，能量管理平台根据所述最优执行名单下发给每个机组需要调节的目标功率值的第二调节周期的指令，以此类推完成风电场的一次调频任务。

2.根据权利要求1所述的风电场参与一次调频的智能控制方法，其特征在于，在完成第二调节周期的指令的任务后，还进行精度调节，所述精度调节是指在所述风电场功率接近目标功率值时因功率波动进行的功率精确控制调节。

3.根据权利要求1所述的风电场参与一次调频的智能控制方法，其特征在于，所述一次调频分为：风电场限电状态下的升功率调节，风电场限电状态下的降功率调节，风电场未限电状态下的升功率调节，风电场未限电状态下的降功率调节。

4.根据权利要求1所述的风电场参与一次调频的智能控制方法，其特征在于，所述一次调频包括所述风电场未限电状态下的升功率调节，具体分为风电场未限电状态下的机组未达到满发的升功率调节和风电场未限电状态下的机组达到满发的升功率调节。

5.根据权利要求4所述的风电场参与一次调频的智能控制方法，其特征在于，风电场未限电状态下的机组未达到满发的升功率调节的步骤为：

1)当监测到各个风电机组在追寻最优功率未满发的情况下，电网频率降到死区范围外，参与一次调频的风电机组则需要计算其含有的转动能量和单机储能装置能量，转动能量的计算方式(1)如下：

E1＝1/2J(Wr²-W²) (1)

其中：E1是风电机组能够释放的能量，J为转动惯量，Wr为释放转动惯量后的转速，W为释放转动惯量前的转速；

2)再根据各机组的存储能量计算出全场的储能总量，然后将这两个信息传递给能量管理平台；

能量管理平台得到各机组的转动能量和存储能量信息后，根据本次需要调节的ΔP，计算出能够参与一次调频各机组的有功功率目标值P1，P2……Pn，能量管理平台首先将优先控制风电机组的储能装置放电，若监测到储能装置放电后的的单机功率仍然不能达到单台机组的有功功率设定值，风电机组则会通过释放转动能量的方式进行二次补偿。