[发明专利]一种应对电网故障的风机暂态频率主动支撑方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种应对电网故障的风机暂态频率主动支撑方法，其特征在于，包括：

检测电网的频率状态信息，当检测到的频率偏差超过设定阈值时，启动风机暂态频率主动支撑；

根据系统频率变化速率计算电网承受的不平衡功率；

基于电网承受的不平衡功率量，预测系统可能达到的最大频率偏差；

当预测的最大频率偏差超过设定的阈值时，查询控制策略表，根据系统状态信息由控制策略表匹配各风电场主动支撑功率；

响应于各风电场主动支撑功率，并向风电场内的各风机发送紧急控制功率命令，完成风机暂态频率主动支撑；

启动风机暂态频率主动支撑的方法包括：

风机暂态频率主动支撑子站根据所在变电站的母线电压相角检测频率Δf_i，其中i＝1,2,3,…N，N为风机暂态主动支撑子站的总数；

记Δf₀＝max{|Δf₁|,|Δf₂|,…,|Δf_N|}，Δf₀为风机暂态频率主动支撑主站根据接收的各子站的频率偏差信号；

当Δf₀≥Δf_th时，启动风机暂态频率主动支撑系统，其中Δf_th为启动风机暂态频率主动支撑系统的频率偏差阈值；

计算电网承受的不平衡功率量的方法包括：

获取风机暂态频率主动支撑启动后间隔Δt时间的各主站及子站的监测频率Δf_ti，其中i＝1,2,3,…N，N为主站及子站的总数，计算获得不同监测站点的频率变化率

记|Δf′₀|＝max{|Δf₁′|,|Δf′₂|,…,|Δf′_N|}为系统最大频率变化率，根据公示计算电网承受的不平衡功率其中E_MWS为电网中所有开机机组的发电机动能总和，可以通过在线获取的机组运行状态获得；ΔP的单位为MW，其为正值表示电网存在发电盈余，对应系统频率上升，其为负值表示电网存在发电缺额，对应系统频率下降；

预测系统可能达到的最大频率偏差的方法包括：

其中K为一次调频的最大调节量，K＝P_G*k，单位为MW，P_G为系统等值单机系统的额定容量，k为系统等值单机系统一次调频的最大调节比例；T为一次调频响应时间，单位为s；L为负荷的调节系数，L＝K_L*P_L/(2πf_N)，单位为MW，K_L为负荷的频率响应因子，P_L为当前的负荷总量，f_N为额定频率50Hz；M为系统惯量，M＝6.37*10^-3*E_MWS，单位为MW.s；

令Δf′＝0，求得Δf的导数为0对应的时刻t_max，进而代入公式得到t_max时刻对应的系统最大频率偏差Δf_max。

2.根据权利要求1所述的一种应对电网故障的风机暂态频率主动支撑方法，其特征在于，所述控制策略表根据离线时域仿真计算或在线时域仿真计算制定。

3.根据权利要求1所述的一种应对电网故障的风机暂态频率主动支撑方法，其特征在于，所述控制策略表的信息包括在不同的系统发电机总动能下，当监测输电通道功率为不同值时，对应的各参与控制的风电场主动支撑功率量。

4.根据权利要求1所述的一种应对电网故障的风机暂态频率主动支撑方法，其特征在于，离线时域仿真计算基于电网典型运行方式开展，制定固定的离线控制策略表；在线时域仿真计算，根据电网实时运行方式，进行滚动计算，并根据仿真计算结果实时刷新形成在线控制策略表。

5.根据权利要求1所述的一种应对电网故障的风机暂态频率主动支撑方法，其特征在于，所述紧急控制功率命令包括风电机组功率紧急提升或速降。