[发明专利]一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法

说明书

本发明公开了一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法，包括：设定调度周期，初始化电网下达的风电场有功输出计划值；获取各风电机组的风速信息，以机组前一个周期所处的湍流风速作为当前一个调度周期的风况；根据机组所处风速信息，计算统计特征指标；将统计特征指标代入决策树估计出最大可利用风电功率，并将各风电机组的输出功率上限该值；通过全局优化分配方法，确定各风电机组的有功出力指令。本发明将最大可利用风电功率作为约束条件应用到面向自动发电控制的风电场有功优化分配中，通过调度算法合理分配各机组的有功出力指令，使风电场平稳地响应电网调度下达的发电指令，提高了风电场参与自动发电控制的平稳性。

技术领域

本发明属于风电场有功分配领域，具体涉及一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法。

背景技术

在风电自动发电控制控制策略的研究中，风电机组的运行状态及风电场层下发的有功指令是进行风电限功率控制策略的主要参考依据，对一个调度周期内风电机组可稳定持续有功出力进行准确评估，是合理确定风电机组调度功率指令的基础。现有方法大部分没有考虑到面向自动发电控制的风机不采用MPPT控制，仍然基于MPPT原理估计风机最大可利用风电功率AWP会得到一个乐观的结果，使得根据该AWP确定的功率指令不能被稳定保持；过度保守的AWP不仅会降低风能捕获效率，而且会导致变桨机构的频繁动作，严重影响风机的发电效益。

在风电场有功优化分配中，根据实时风速序列，基于风机模型仿真遍历获得机组有功出力显然也不实用。但是在湍流风况下，即使在很短的时间内，风速的变化也会很剧烈，而风力机在风速变化剧烈的风况下存在有功出力不足的情况，从而影响有功分配系统调度决策的准确性与可行性，因此在依靠全局优化分配策略制定风电机组的有功调度指令时，首先需要更好地估计风电机组的有功出力，以使风电场实际运行时获得理想的控制效果。

基于上述情况，目前迫切需要一种新的估计风机有功出力的方法，能够考虑风速波动对风电场控制性能的影响，以完善风电场有功分配控制策略，减小在线调度计划外的风电场发电误差。但是现有技术中尚无相关描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法，包括以下步骤：

步骤1、设定调度周期T，初始化电网下达的风电场有功输出计划值

步骤2、获取各风电机组的风速信息，以机组前一个周期所处的湍流风速作为当前一个调度周期的风况；

步骤3、根据机组所处风速信息，计算统计特征指标，包括平均风速湍流频率w_eff和湍流强度TI；

步骤4、将统计特征指标代入决策树估计出最大可利用风电功率，并将各风电机组的输出功率上限设为该值；

步骤5、通过全局优化分配方法，确定各风电机组的有功出力指令

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明合理地估计面向自动发电控制的风电机组有功出力，对风电参与自动发电控制、发挥二次调频功效具有重要作用；2)本发明优化了风电场有功分配控制方法，对风速波动的考虑更为完善，能够更稳定地跟踪电网调度下达的发电指令；本发明提出的风电场全局优化有功分配策略，对控制系统运行的鲁棒性进一步的增强。

附图说明

图1为本发明的一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法流程图。

图2为本发明的利用足够多样本风速文件数据生成的决策树示意图。

图3为本发明分别基于MPPT原理和决策树确定的风电场有功输出波形图。

具体实施方式

结合图1，一种风电场参与自动发电控制的有功分配方法，包括以下步骤：