[发明专利]一种风电场自动发电控制系统

权利要求书

1.一种风电场自动发电控制系统，其特征在于，包括：风电场数据采集模块、并网数据采集模块、调度数据交换模块、功率控制模块和电能分配模块；

所述风电场数据采集模块获取风电场功率数据并传输至所述电能分配模块；

所述并网数据采集模块获取并网侧数据并传输至所述功率控制模块，所述并网侧数据包括：并网侧有功功率和并网侧电网频率；

所述调度数据交换模块接收功率调度指令并传输至所述功率控制模块，并上传所述若干个风机的功率数据；

所述功率控制模块依据所述功率调度指令和所述并网侧数据，得到风电场需要输出的有功功率；

所述电能分配模块通过功率分配模型对所述风电场需要输出的有功功率进行分配，得到每个所述风机的有功功率需求，并对应传输至所述风机。

2.根据权利要求1所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述风电场功率数据包括：功率可调风机台数、功率可调风机可用功率、功率不可调风机台数和功率不可调风机输出功率。

3.根据权利要求2所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，所述电能分配模块分配给第j台功率可调风机的功率需求P_ref(j)为：

其中，P_avail(j)为第j台所述功率可调风机有功功率可调范围，P_TotalAvail为所述功率可调风机的有功功率总额，P_refout为所述功率调度指令的有功功率，P_TotalConst为所述功率不可调风机的有功功率总额，M为功率不可调风机台数，N为功率可调风机台数。

4.根据权利要求1所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述风电场数据采集模块对所述若干个风机的功率数据进行滤波处理，并滤波后的所述功率数据传递至所述电能分配模块。

5.根据权利要求4所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述滤波后的所述功率数据y(n)为：

y(n)＝K_fy(n-1)+(1-K_f)x(n)，

其中，K_f为滤波系数，x(n)为第n次滤波输入值，y(n-1)为第n-1次滤波输出值。

6.根据权利要求1所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述功率控制模块通过所述功率调度指令和所述并网侧数据得到有功功率偏差ΔP_ref1为：

ΔP_ref1＝(P_ref-P_pcc)+K_fp(f_ref-f_pcc)，

其中，P_ref为调度指令参考有功功率，P_pcc为并网侧有功功率，K_fp为系统调频系数，f_ref为调度指令参考频率，f_pcc为并网侧电网频率。

7.根据权利要求6所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述功率控制模块可对所述有功功率差值进行迟滞控制，即

其中，ΔP_ref为有功功率的变化值，ΔP_threshold为有功功率的变化阈值。

8.根据权利要求1所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述风电场数据采集模块通过modbus规约与所述风机进行数据交换。

9.根据权利要求1所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述调度数据交换模块通过TCP104协议接收所述功率调度指令和发送所述若干个风机的功率数据。

10.根据权利要求6所述的风电场自动发电控制系统，其特征在于，

所述功率控制模块还对其输出的所述有功功率差值进行斜坡限幅处理，所述斜坡限幅处理为在每一采样周期内对所述有功功率差值的变化进行幅度限制，所述每一采样周期中所述风电场需要调节的所述功率幅度值ΔP_refout1为：

其中，ΔP_{max_refout}为所述有功功率差值最大限制阈值，ΔP_{min_refout}为所述有功功率差值最小限制阈值，ΔP_refout为未对所述风电场有功功率差值进行斜坡限幅前的功率调节幅度值，ΔP_refout＝P_refout-P_current，P_current为所述风电场当前功率；

和/或

所述功率控制还对所述风电场需要输出的有功功率进行给定限幅处理，给定限幅处理后的所述风电场有功功率的输出值P_refout2为：

其中，P_refout1＝P_current+ΔP_refout1，P_current为所述风场当前功率，P_{min_refout}为当前采样周期所述风电场最终需要输出的有功功率的最小限制值，P_{max_refout}为当前采样周期风机最终需要输出的有功功率的最大限制值，P_refout1为未对功率输出做幅值限制前风电场输出的有功功率。