[发明专利]一种风力发电机组有功功率快速调节的方法和系统

权利要求书

1.一种风力发电机组有功功率快速调节方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)风力发电机组主控系统实时接收风电场调度设备发出的有功功率控制指令，并依据机组实时有功功率和给定变化率，将所述有功功率控制指令中快速变化的有功功率输入设定值P1处理为平稳变化的有功功率输出设定值P2；

其中，将快速变化的有功功率输入设定值P1处理为平稳变化的有功功率输出设定值P2，具体步骤为：

在有功功率输入设定值P1发生变化时，首先比较变化的有功功率输入设定值P1与当前有功功率输出设定值P2的大小，若有功功率输入设定值P1小于当前有功功率输出设定值P2，则当前有功功率输出设定值P2按照所述给定变化率逐步减少至变化的有功功率输入设定值P1；若有功功率输入设定值P1大于当前有功功率输出设定值P2，则当前有功功率输出设定值P2按照所述给定变化率逐步增加至变化的有功功率输入设定值P1；

(2)风力发电机组主控系统再根据机组额定转速w_rated、转速w₂、最优增益系数Kopt和实时发电机转速w以及转速-转矩曲线，将所述有功功率输出设定值P2实时转换为转速目标值w_set和转矩目标值Q_set；并将所述转速目标值w_set和转矩目标值Q_set分别输送至转矩控制器和桨矩控制器，以实现机组有功功率的快速调节。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组有功功率快速调节方法，其特征在于，若有功功率输入设定值P1小于当前有功功率输出设定值P2时，还包括将有功功率输入设定值P1与实时有功功率值P比较大小的步骤：

若有功功率输入设定值P1大于实时有功功率值P，则当前有功功率输出设定值P2按照所述给定变化率逐步减少至所述变化的有功功率输入设定值P1；若有功功率输入设定值P1小于实时有功功率值P，则当前有功功率输出设定值P2先快速降低至所述实时有功功率值P，再按照所述给定变化率逐步减少至所述变化的有功功率输入设定值P1。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组有功功率快速调节方法，其特征在于，所述步骤(2)中将有功功率输出设定值P2转换为转速目标值w_set和转矩目标值Q_set，具体转换步骤为：

当有功功率输出设定值P2小于等于转速-转矩曲线中转速为w₂时的功率值，所述转速w₂大于并网转速w₁，则所述转速目标值w_set设定为转速w₂，所述转矩目标值Q_set设定为P2/w；

当有功功率输出设定值P2大于等于转速-转矩曲线中转速为w_rated时的最小功率值，则所述转速目标值w_set设定为w_rated，所述转矩目标值Q_set设定为P2/w_rated；

当有功功率输出设定值P2大于转速-转矩曲线中转速为w₂时的功率值，且小于转速-转矩曲线中转速为w_rated时的最小功率值，则所述转速目标值w_set设定为(P2/Kopt)^0.3333333，转矩设定值Q_set设定为P2/w。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组有功功率快速调节方法，其特征在于，所述步骤(2)中还包括对转速目标值w_set变化速率进行限制的步骤。