[发明专利]一种风电参与电网调频的时变调频参数设定方法及系统

权利要求书

1.一种风电参与电网调频的时变调频参数设定方法，其特征在于，包括：

基于不同机型和容量下同步机的转动惯量和蓄热能量关系，将同步机容量线性折算成风机转速，按风机额定转速标幺化，将转动惯量和蓄热能量关系转化为可供风机调频参考的转速-能量比例分配曲线；构建风电调频能量联动分配模型；所述能量联动分配模型能够在总量约束下联动分配虚拟惯量和一次调频环节的能量；

考虑风机运行点偏移造成的机械功率减载能量，量化分析风机不同转速分区下对应的可利用转子动能；

根据所述能量联动分配模型计算等效时变调频参数；

所述构建风电调频能量联动分配模型，具体为：

其中，可利用转子动能E_w＝E_H+E_K，E_H和E_K分别为风机虚拟惯量和一次调频对应的转子动能，N_s(w)为转速-能量比例分配曲线。

2.如权利要求1所述的一种风电参与电网调频的时变调频参数设定方法，其特征在于，所述不同机型和容量下同步机的转动惯量和蓄热能量关系，具体包括：

获取不同容量下同步机等值蓄热系数，获取可释放蓄热拟合曲线；

通过不同装机容量机组的转动惯量获取其转子动能分布情况，得到火电机组转子动能拟合曲线；

求取可释放蓄热拟合曲线与火电机组转子动能拟合曲线的比值系数，得到不同机型和容量下同步机的转动惯量和蓄热能量关系。

3.如权利要求1所述的一种风电参与电网调频的时变调频参数设定方法，其特征在于，考虑风机运行点偏移造成的机械功率减载能量，具体为：

其中，P₀为机械功率，ρ为空气密度，C_p为风能转换效率，A为风机扫风面积，β为桨距角，v为风速、λ_t为叶尖速比、T为风机参与电网调频的平均时间。

4.如权利要求1所述的一种风电参与电网调频的时变调频参数设定方法，其特征在于，所述风机不同转速分区下对应的可利用转子动能，具体为：

E_w＝E′_w-ΔE

其中，ΔE为考虑风机运行点偏移造成的机械功率减载能量，E′_w为中低转速下的转子动能。

5.如权利要求1所述的一种风电参与电网调频的时变调频参数设定方法，其特征在于，根据所述能量联动分配模型计算等效时变调频参数，在不同风机转速下的等效调频参数具体为：

其中，H_w为双馈风机的净惯性时间常数，P_w为风机额定功率，E_H和E_K分别为风机虚拟惯量和一次调频对应的转子动能，K_w为风机等效单位调节功率，P_wn为风机额定功率，f_n为额定频率，T为风机参与电网调频的平均时间。

6.一种风电参与电网调频的时变调频参数设定系统，其特征在于，包括：

分配模型构建模块，用于基于不同机型和容量下同步机的转动惯量和蓄热能量关系，将同步机容量线性折算成风机转速，按风机额定转速标幺化，将转动惯量和蓄热能量关系转化为可供风机调频参考的转速-能量比例分配曲线；构建风电调频能量联动分配模型；所述能量联动分配模型能够在总量约束下联动分配虚拟惯量和一次调频环节的能量；

转子动能计算模块，用于考虑风机运行点偏移造成的机械功率减载能量，量化分析风机不同转速分区下对应的可利用转子动能；

等效时变调频参数计算模块，用于根据所述能量联动分配模型计算等效时变调频参数；

所述构建风电调频能量联动分配模型，具体为：

其中，可利用转子动能E_w＝E_H+E_K，E_H和E_K分别为风机虚拟惯量和一次调频对应的转子动能，N_s(w)为转速-能量比例分配曲线。