[发明专利]一种风电场有功功率调度方法

说明书

本发明公开了一种风电场的有功功率调度方法，在全场有功功率上调时，根据功率段和浆角裕度大小，将可控风机按4类优先级进行分类，针对优先级1和优先级3的风机，根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值；在全场有功功率下调时，根据功率段，将可控风机按4类优先级进行分类，针对优先级1、优先级2以及优先级3的风机，根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值。本发明可以充分挖掘单台风机的出力能力，在调控精度和速度上有着巨大的优势。

技术领域

本发明属于电力工程领域，具体涉及一种风电场有功功率调度方法。

背景技术

近年来，风力发电在中国以及全球已经成为发展最快的清洁能源之一。我国风电场建设呈现跨越式、大型化、集中化发展。受电网输送能力以及网内火电机组备用容量的限制，早期风电全额上网的运营模式已对电网安全造成极大隐患。为此，在国家电网公司制定的风电场接入标准中明确要求风电场应具备有功功率调节能力，能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。然而由于风电场内风速分布差异较大，特别是在南方的山地风场，各风电机组发电能力及运行状态通常各不相同，这就对风电场级有功控制系统提出更高要求，能否将电网所下达的有功总指令合理分配给各机组去执行，是保证风电场入网功率控制可靠性的关键。根据冀北电网风电接入标准，不仅对风电场的控制精度提出了更高的要求，控制精度要求控制在风场容量的1％之内，还对于风场功率的增大或者减小的速率也有要求，不可过快也不可过慢。

实现有功功率调度，调度策略设计是系统设计的核心，调度运行人员对风电场调度运行的控制经验和控制方法均体现在调度策略设计中。通过有功控制系统对调度策略的自动实施，代替调度运行人员对风电场的实时控制，减少调度运行人员与风电场之间频繁的业务联系和复杂的计算，让其专注于对全网的监控。合理的调度策略设计同时也能最大限度地利用风能资源和电网输电通道资源，提高风电接纳能力和各风电场发电量，加强对风电场的管理和控制。

国内外对风电场的有功功率调度策略开展了一些研究，主要的策略包括：1)将风电场目标功率平均分配给各机组的方式，简便易行，缺点在于未考虑风电场内风速分布不同所引起的机组发电容量差异；2)根据风电机组的额定容量，采用容量大的机组分配有功多的原则进行等比例分配的方式，但同样未考虑风电场内风速分布不同所引起的机组发电容量差异；3)根据风电机组的实时有功功率大小，采用比例分配的方式，这种方式在一定程度上考虑了风电场内风速的分布，但没有充分挖掘单台风机的出力能力；4)对风速进行预测，基于预测风速对风电场内的风机进行有功功率分配，由于这种方式取决于风速预测的准确性，目前实用性不高。可见，目前的风电场有功功率调度算法的实用性和有效性还有极大的提升空间。

发明内容

为了解决风电场有功功率调度存在的上述技术问题，本发明提出一种风电场有功功率的调度方法，在全场有功功率上调和下调时，分别对可控风机进行合理的优先级划分；根据风机的浆角裕度和实时有功功率的加权值来计算可控风机的有功功率分配值，可以充分挖掘单台风机的出力能力。

本发明解决述技术问题的技术方案是：

一种风电场有功功率调度方法，包括以下步骤：

Step 1、从功率调度系统得到X，X为有功功率调控目标值，执行Step 2；

Step 2、如果XY，Y为全场实时有功功率总和，执行Step 3；否则执行Step 12；

Step 3、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类，执行Step4；

Step 4、如果存在优先级1的风机，执行Step 5；否则执行Step 7。

Step 5、对于优先级1的风机，根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值，并更新X，执行Step 6；

Step 6、如果X大于0，执行Step 7；否则执行Step 28；