[发明专利]风电机组虚拟惯量控制方法、系统、存储介质及计算设备

说明书

本发明公开了一种风电机组虚拟惯量控制方法、系统、存储介质及计算设备，该方法包括初始化状态、虚拟惯量控制判断、虚拟惯量控制目标功率计算、动能调节值限幅控制、虚拟惯量启动控制、虚拟惯量控制、虚拟惯量控制退出。采用本发明无需额外增加设备，利用风电机组自身的转动动能特性，可使风电机组具备虚拟惯量能力，解决风电机组不具备惯量支撑能力的问题，有利于风电机组的推广应用。

技术领域

本发明涉及风电机组虚拟惯量控制的技术领域，尤其是指一种风电机组虚拟惯量控制方法、系统、存储介质及计算设备。

背景技术

随着国家对风力发电开发的大力支持，大量风电机组将接入电网,风电机组在接入电网的电源中占比越来越高。但风电机组均采用电力电子设备并网，与传统火力发电机组不同，不能给电网提供旋转惯量，使得电网缺乏备用惯量，导致出现2019年因为系统频率过低等严重的电网事故。电力系统惯量支撑能力缺乏极大的影响了电网的安全稳定运行，也限制了风力发电的发展与消纳。

电网逐步提出风电机组具备模拟火力发电机组惯量调节能力即虚拟惯量能力要求。但风电机组出力由风电机组捕获的机械风能和转速决定，该模式下风电机组的转速与电网频率之间不存在直接耦合关系，无法实现模拟火力发电机组惯量支撑能力。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种风电机组虚拟惯量控制方法，采用该方法无需额外增加设备，利用风电机组自身的转动动能特性，可使风电机组具备虚拟惯量能力，解决风电机组不具备惯量支撑能力的问题，有利于风电机组的推广应用。

本发明的第二目的在于提供一种风电机组虚拟惯量控制系统。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种风电机组虚拟惯量控制方法，包括以下步骤：

1)初始化状态：

风电机组上电后自检，当其安全链处于正常状态，等待风电机组并网发电后，进行风电机组数据的读取，读取风电机组运行各变量；

2)虚拟惯量控制判断：

进行风电机组是否进入频率调节的死区范围判断，当超出死区范围时进入虚拟惯量控制目标功率计算，否则风电机组虚拟惯量调节偏差值设置为0；

3)虚拟惯量控制目标功率计算：

计算风电机组的虚拟惯量调节偏差值；

4)动能调节值限幅控制：

求取动能需求调节功率值，并对最终下发执行动能调节值进行限幅，并下发；

5)虚拟惯量启动控制：

通过风电机组的控制器判断虚拟惯量控制的边界条件是否满足，当边界条件不满足时，不能进入启动状态，控制器会保持初始化状态，如满足进入虚拟惯量控制；

6)虚拟惯量控制：

给风电机组的全功率变流器或变频器下发转矩参考值指令，并计时，当计时时间超过设定值或检测频率恢复到死区范围内时，进入虚拟惯量控制退出；

7)虚拟惯量控制退出：

在虚拟惯量控制退出状态下，将F1赋值为1，把ΔP_虚拟惯量、Mflag、T_调节计时赋值为0；其中，F1为风电机组的退出虚拟惯量控制标志信号，ΔP_虚拟惯量为风电机组的虚拟惯量调节偏差值，Mflag为功率快速跟踪控制启动标志，T_调节计时为虚拟惯量控制持续时间。