[发明专利]一种风电场智能调频控制方法

说明书

本发明公开了一种风电场智能调频控制方法，包括以下步骤：采集风电场及每一台风机的功率数据；计算得到第n个控制周期的风电场功率偏差ΔP_f(n)；将风电场功率偏差ΔP_f(n)与不同比例的风电场额定功率P_fr比较，以计算得出第n个控制周期风电场第k台风电机组有功功率控制指令按照计算出的有功功率控制指令控制每一台风机进行工作。上述方法根据控制规则集，结合风电场功率偏差大小，实现风电场机组有功功率跟踪速度智能控制，提高了风电场调频控制系统响应速度，以满足电网苛刻要求，在提高风电场调频控制系统响应速度的同时，将系统超调控制在很小误差范围内，使得控制效果更快、更平稳、更精准。

技术领域

本发明涉及风电场调频领域，尤其涉及一种风电场智能调频控制方法。

背景技术

有资料显示，风电已经成为我国第三大能源，是我国能源组成中不可或缺的一部分。但由于风电波动性强及电力电子接入电网方式，导致高比例风电系统的安全稳定运行存在着问题。解决高比例风电系统运行稳定性的关键技术在于风电具备主动参与电力系统调频能力，当电网频率波动时，风电通过调节有功功率输出，主动支撑电网频率扰动。

风电场调频控制通过风电场功率控制系统实现，风电场功率控制系统通常采用PID控制，得到风电场总有功功率控制指令，然后风电场的风电机组按有功能力均分得到单机有功功率控制指令。由于风电系统是非线性、时变性、滞后性等特点的复杂系统，采用PID控制效果响应速度较慢或存在较严重超调，很难满足电网对调频响应速度和精度要求。

中国专利文献CN109217383A公开了一种“智慧风电场参数自适应快速调频控制方法及系统”。采用了包括以下步骤：采集当前时刻并网频率值，判断频率值是否跳出频率死区范围，计算全场有功功率给定值，根据当前时刻给定值与实时值计算误差，根据误差调整比例参数，根据误差调整积分项，计算微分项，将计算得出的微分项结果、比例参数与积分项叠加后得到当前时刻全场功率调节，将全场功率调节量按照控制逻辑分配给每个风电机组本发明采用PID参数自调整方法，根据误差动态调整控制参数，相较于之前的风电场一次调频方法，调节速度更快，更稳。该方法通过参数自适应PID控制以改进控制效果，但是响应速度和精度还是很难满足电网苛刻的要求。

发明内容

本发明主要解决原有的风电场系统响应速度和精度难以满足电网需求的技术问题，提供一种风电场智能调频控制方法，根据控制规则集，结合风电场功率偏差大小，实现风电场机组有功功率跟踪速度智能控制，提高了风电场调频控制系统响应速度，以满足电网苛刻要求，在提高风电场调频控制系统响应速度的同时，将系统超调控制在很小误差范围内，使得控制效果更快、更平稳、更精准。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：

(1)计算得到第n个控制周期的风电场功率偏差ΔP_f(n)；计算某个控制周期的风电场功率偏差ΔP_f(n)，确保风电场调频控制的精确性。

(2)将ΔP_f(n)与±0.005P_fr进行比较，若-0.005P_fr≤ΔP_f(n)≤0.005P_fr，计算第n个控制周期风电场第k台风电机组有功功率控制指令若不满足，则转到步骤(3)；P_fr为风电场额定功率，当此周期的风电场功率偏差ΔP_f(n)在-0.005P_fr≤ΔP_f(n)≤0.005P_fr范围内时，采用相应计算方法。