[发明专利]一种风电场自动发电控制系统

说明书

本发明公开了一种风电场自动发电控制系统，包括：风电场数据采集模块，获取风电场功率数据并传输至电能分配模块；并网数据采集模块，获取并网侧数据并传输至功率控制模块；调度数据交换模块，接收功率调度指令并传输至功率控制模块，并上传若干个风机的功率数据；功率控制模块，依据功率调度指令和并网侧数据，得到风电场需要输出的有功功率；电能分配模块，通过功率分配模型对风电场需要输出的有功功率进行分配，得到每个风机的有功功率需求，并对应传输至风机。通过构建合理的数据传输通道，对风机群的运行信息与状态信息进行处理分析，并结合并网侧电网数据，对风电场中的功率可调风机进行控制，解决了电能波动对电网的影响，并实现了风电场机组平稳调控。

技术领域

本发明涉及风力发电辅助设备技术领域，特别涉及一种风电场自动发电控制系统。

背景技术

随着经济的发展，人类社会对电能的需求量越来越大，风能作为一种可再生的清洁能源，得到越来越多人的认可，然而风电功率输出的特点为间歇性、多变化，大型风电场接入电网必然会面临电功率平稳调度问题，伴随风电场规模的扩大，风电装机容量不断提高，风电场对电网的影响逐渐显现，风电并网所带来的电压稳定性问题、暂态稳定性及频率稳定性问题都凸现出来。随着国家建立坚强型电网战略的逐步推进，对风电厂的调度管理系统需求应运而生，电网要求风电场必须配备能量管理系统即风电场自动发电控制(AGC)系统，用来控制风力发电机的出力，使风电场发电量做到可调可控。

由于国内风电技术起步较晚，风电场功率调节系统技术不成熟，尤其当风速变化剧烈时，对电网的冲击更为明显，原因是现有的能量管理系统往往没有考虑功率调整幅度对风机的冲击，导致当风速变化剧烈能量管理系统对风机调控时给机组带来巨大的冲击，使风机振动加剧、载荷增加，从而缩短机组寿命。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种风电场自动发电控制系统，通过构建合理的数据传输通道，对风电场风机群的运行信息与状态信息进行处理分析，并结合并网侧电网数据，对风电场中的功率可调风机进行控制，解决了风机接入电网后输出电能波动对电网的影响，并实现了风电场机组的平稳调控，满足了电网和机组的调控需求。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种风电场自动发电控制系统，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，得到所述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。

进一步地，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。

进一步地，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。