[发明专利]一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法

权利要求书

1.一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据风电场与电网公共耦合点的电压计算系统电网瞬时频率，当电网瞬时频率超出设定的死区范围时,启动风机的系统频率控制；若在设定的死区范围内，继续工作在最大功率追踪控制；

S2：根据电网瞬时频率，计算出系统频率偏差Δf，并且判断系统频率偏差Δf的正负；

S3：根据采集风机的转子转速，分别计算系统频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数AG_OF(ω_r)和系统频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数AG_UF(ω_r)；

公式(1)中，AG_OF(ω_r)为频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数，K为频率控制因子，其用于调整频率控制效果，ω_r为风机转子转速，ω_max为最大转子转速；

公式(2)中，AG_UF(ω_r)为频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数，K为频率控制因子，其用于调整频率控制效果，ω_r为风机转子转速，ω_min为最小转子转速；

S4：根据计算的系统频率偏差Δf的正负，判断采用频率控制参数AG_OF(ω_r)或频率控制参数AG_UF(ω_r)，获得系统频率控制的有功变化量，将有功增量附加到最大功率追踪控制中计算风机的有功功率输出值P_ref，具体公式如下所示：

公式(3)中，P_MPPT为最大功率追踪控制输出功率，AG_OF(ω_r)为频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数，AG_UF(ω_r)为频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数，ω_r为风机转子转速。

2.根据权利要求1所述的一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤如下：

S3.1：采集风机的转子转速ω_r，掌握风机的最大转子转速ω_max和最小转子转速ω_min；

S3.2：根据风机的运行特性，分析风机的存储能量和释放能量的潜力；

S3.3：当计算的系统频率偏差Δf大于零时，考虑风机存储能量的潜力，采用的频率控制参数AG_OF(ω_r)与风机存储能量成正比例关系，其表达式如下：

公式(1)中，AG_OF(ω_r)为频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数，K为频率控制因子，其用于调整频率控制效果，ω_r为风机转子转速，ω_max为最大转子转速；

当计算的系统频率偏差Δf小于零时，考虑风机释放能量的潜力，采用的频率控制参数AG_UF(ω_r)与风机释放能量成正比例关系，其表达式如下：

公式(2)中，AG_UF(ω_r)为频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数，K为频率控制因子，其用于调整频率控制效果，ω_r为风机转子转速，ω_min为最小转子转速。

3.根据权利要求1所述的一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算系统频率偏差Δf后还需要对系统频率偏差Δf进行滤波处理，根据处理后的系统频率偏差Δf判断是否启动风机的频率控制。

4.根据权利要求1所述的一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，计算风机的有功功率输出值P_ref时，为防止风机过负荷及减少机械疲劳，所计算的有功功率输出值P_ref需要受到最大有功功率限幅和有功功率变化率的限制。