[发明专利]一种风电机组出力调节方法及装置

说明书

本发明提供的一种风电机组出力调节方法及装置，根据风电场的超调量偏差和频率变化量偏差确定风电场中各风电机组的最优调频参数；将风电场中各风电机组的调频参数调节为所述风电场中各风电机组的最优调频参数；本发明通过风电场的超调量偏差和频率变化量偏差获得机组最优调频参数，将机组对风电场频率的影响考虑在内，弥补了现有技术中对机组出力进行控制的缺陷，使机组达到了物尽其用，同时，减少了风电场动态过程中的频率安全稳定性问题，提高了机组和风电场两个层面的安全性。

技术领域

本发明涉及新能源发电控制技术领域，具体涉及一种风电机组出力调节方法及装置。

背景技术

随着全球风力发电的快速发展和风机装机容量的快速增长，建设规模化并网风电场成为了高效利用风能的有效方式。然而，风电存在间歇性、波动性和反调峰性等特点，大规模风电并网使得系统功率平衡和调频难度不断增大，对系统的运行控制、保护和调度等方面提出了挑战。

在机组层面，对风电机组施加附加控制方法，使其响应系统频率变化，是解决电力系统频率问题的有效方法。而在风电场层面，场内各台机组的调频方式、调频参数以及机组性能存在差异，导致不同机组在响应同一频率变化时，所提供的有功功率大小、延时等特性不同，场站的整体出力性能难以控制。

目前，控制场站出力性能的常用方法是设计调度优化算法，确定场内每台机组的出力分配量，再通过控制各机组满足分配的出力。然而这种方法没有考虑到机组对风电场频率的影响，在功率分配的过程中无法达到物尽其用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是一种风电机组出力调节方法及装置，通过风电场的超调量偏差和频率变化量偏差获得风电场中各风电机组的最优调频参数，并对各风电机组进行出力调节，弥补了现有技术中对机组出力进行分配的缺陷，使机组达到了物尽其用的目的。

本发明提供一种风电机组出力调节方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据风电场的超调量偏差和频率变化量偏差确定风电场中各风电机组的最优调频参数；

将风电场中各风电机组的调频参数调节为所述风电场中各风电机组的最优调频参数。

优选地，根据风电场的超调量偏差和频率变化量偏差确定风电场中各风电机组的最优调频参数，包括：

基于风电场的超调量偏差和频率变化量构建调频参数优化模型，并求解该优化模型，获得风电场中各风电机组的最优调频参数。

进一步地，按下式确定所述优化模型的调频参数目标函数f：

式中，|σ_w-maxσ(t)|为风电场的超调量偏差，为风电场的频率变化量偏差，σ(t)为风电场t时刻的超调量，σ_w为风电场的超调量标准值，Δf_w(t)为风电场t时刻的频率变化量，Δf_w(t)＝L^-1Δf_w(s)，Δf_w为风电场的频率变化量标准值，Δf_w(s)为风电场的频率响应变化量的频域函数，G_fmi(s)为第i个风电机组的调频模型的传递函数，kdf_i为第i个风电机组的惯性响应系数，T_ωi为第i个风电机组的转子惯性响应时间常数，k_pfi为第i个风电机组的一次调频辅助系数，T_βi为第i个风电机组的一次调频辅助响应时间常数，t∈[1,T]，T为时刻总数，i∈[1,M]，M为风电场中风电机组总数，L^-1为拉普拉斯逆变换符号，s为拉普拉斯算子。

进一步地，频参数优化模型的约束条件包括：

风电机组的调频参数范围约束：