[发明专利]一种变速风电机组频率控制器参数的优化方法及装置

权利要求书

1.一种变速风电机组频率控制器参数的优化方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、确立风电机组的频率控制策略，并根据该频率控制策略确定关键参数及其数值范围；

其中，在步骤1中，所确立的风电机组的频率控制策略表示为：

其中，P_ref表示风电机组在参与系统频率控制时输出功率的参考值；P_m表示风电机组的机械功率；ω_r表示风电机组的转速；ω_r0表示系统频率发生扰动时风电机组的初始转速；K为比例系数；ω_dec表示风电机组释放旋转动能结束时的转速；

所述关键参数为：K和ω_dec；

所述关键参数的数值范围由风电机组的运动方程确定，所述运动方程为：

其中，H为风电机组的惯性常数，Pe为风电机组的输出功率；

步骤2、建立系统频率响应综合模型，将确定的满足范围限定要求的关键参数带入系统频率响应综合模型，获得系统频率响应曲线；其中，所述系统频率响应综合模型包括不同类型的同步发电机模型和含有频率控制器的风力发电机模型；

步骤3、由描述系统频率变化的指标构成多目标函数来量化系统的频率响应曲线，并在已知关键参数范围的前提下，获得最大适应度对应的频率控制器参数；

其中，所述描述系统频率变化的指标包括：

频率的最大偏移量Δf_max，最大的频率变化率(df/dt)_max，频率下降的时间T_nadir；

所建立的多目标函数表示为：

F(ω_dec,K)＝α|Δf_max|+β|(df/dt)_max|+γ|T_nadir|

其中，α、β、γ是三个指标的权重，其取值表示了对频率响应的重要程度。

2.根据权利要求1所述变速风电机组频率控制器参数的优化方法，其特征在于，在步骤2中，

所述同步发电机模型由涡轮机模型和调速器模型构成；

所述风力发电机模型由风电机组模块和频率控制器组成；

所述的系统频率响应曲线是在频率响应综合模型中仿真获得的。

3.根据权利要求1所述变速风电机组频率控制器参数的优化方法，其特征在于，在步骤3中，所构成的多目标函数表示为：

F(ω_dec,K)

其中，K和ω_dec为确定的关键参数，满足关键参数的取值范围；

K和ω_dec作为遗传算法的个体；以F(ω_dec,K)作为遗传算法的适应度，在最优适应度的进化选择过程中得到风电机组频率控制器优化参数。

4.根据权利要求1所述变速风电机组频率控制器参数的优化方法，其特征在于，在步骤3中，具体通过遗传算法获得最大适应度对应的频率控制器参数。