[发明专利]一种风电机组一次调频与虚拟惯量协调控制方法及装置

权利要求书

1.一种风电机组一次调频与虚拟惯量协调控制方法，其特征在于，包括：

根据电网频率确定风电场一次调频控制的附加功率和风电场中各风电机组虚拟惯量控制的附加功率；

根据风电场一次调频控制的附加功率确定风电场中各风电机组的功率参考值和桨距角控制值；

利用风电场中各风电机组虚拟惯量控制的附加功率对风电场中各风电机组的功率参考值进行修正，获得风电场中各风电机组的功率控制值；

按照风电场中各风电机组的桨距角控制值和风电机组的功率控制值调节风电场中各风电机组的桨距角和功率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电网频率确定风电场一次调频控制的附加功率和风电场中各风电机组虚拟惯量控制的附加功率，包括：

按下式确定所述风电场一次调频控制的附加功率ΔP：

ΔP＝K(f_ref-f-f_Δ)

式中，f为电网频率，K为比例系数，f_ref为参考频率，f_Δ为电网频率死区。

按下式确定各风电机组虚拟惯量控制的附加功率：

式中，ΔP_f,i为第i个风电机组虚拟惯量控制的附加功率，K′为微分系数，ω_i为第i个风电机组的转速，d为微分符号，t为控制时刻，ω_min为风电机组转速的最小限值，ω_max为风电机组转速的最大限值，i∈[1,N]，N为风电场中风电机组总数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据风电场一次调频控制的附加功率确定风电场中各风电机组的功率参考值和桨距角控制值，包括：

基于所述风电场一次调频控制的附加功率确定风电场中各风电机组一次调频控制的功率备用系数；

获取所述各风电机组一次调频控制的功率备用系数对应的桨距角标准值和转速标准值；

将所述各风电机组一次调频控制的功率备用系数对应的桨距角标准值和转速标准值分别输入两个PI控制器，获得各风电机组的功率参考值和桨距角参考值；

利用所述各风电机组的桨距角参考值对所述各风电机组一次调频控制的功率备用系数对应的桨距角标准值进行修正，获得各风电机组的桨距角控制值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述风电场一次调频控制的附加功率确定风电场中各风电机组一次调频控制的功率备用系数，包括：

按下式对风电场一次调频控制的附加功率进行修正：

式中，ΔP为风电场一次调频控制的附加功率，ΔP′为修正后的风电场一次调频控制的附加功率，ΔP_max为风电场一次调频控制的附加功率的最大限值，ΔP_min为风电场一次调频控制的附加功率的最小限值；

基于所述ΔP′，按下式确定风电场中各风电机组一次调频控制的功率指令值：

式中，P_Efi为第i个风电机组一次调频控制的功率指令值，P_Eoi为第i个风电机组一次调频控制前的功率，i∈[1,N]，N为风电场中风电机组总数；

按下式确定风电场中各风电机组一次调频控制的功率备用系数：

式中，k_fi为第i个风电机组一次调频控制的功率备用系数，k_oi为第i个风电机组一次调频控制前的功率备用系数，P_Eoi为第i个风电机组一次调频控制前的功率，i∈[1,N]，N为风电场中风电机组总数。