[发明专利]用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法及装置

权利要求书

1.一种用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，所述风电场站包括风电机组和与所述风电机组连接的集中式飞轮储能阵列系统，所述用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法包括：

接收自动发电控制系统下发的指令信息，实时获取所述风电场站并网点处的电压、电流和电网频率；

判断所述电网频率对应的频率变化率是否小于或等于第一预设频率变化率阈值；

若否，则控制所述风电机组和所述集中式飞轮储能阵列系统进入虚拟惯量响应控制模式；

若是，则判断所述电网频率是否在一次调频死区范围内；

若所述电网频率在所述一次调频死区范围内，则控制所述集中式飞轮储能阵列系统不动作，并控制所述风电机组根据所述指令信息中包含的有功功率目标值运行；

若所述电网频率不在所述一次调频死区范围内，则控制所述风电机组和所述集中式飞轮储能阵列系统进入一次调频控制模式。

2.根据权利要求1所述的用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，在所述一次调频控制模式下，所述用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法包括：

向所述自动发电控制系发送闭锁信号；

根据所述电网频率超出所述一次调频死区范围的时刻对应的所述风电场站并网点处的电流及电压，确定对应于所述风电机组的第一有功功率初值，以及根据预设的一次调频有功功率-频率下垂曲线及所述电网频率，确定对应于所述集中式飞轮储能阵列系统的第一有功功率调节量；

根据所述第一有功功率初值控制所述风电机组运行，以及根据所述第一有功功率调节量控制所述集中式飞轮储能阵列系统运行，直至所述电网频率处于一次调频死区范围时，控制所述风电机组和所述集中式飞轮储能阵列系统退出所述一次调频控制模式，并向所述自动发电控制系统发送解除闭锁信号。

3.根据权利要求2所述的用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，所述根据预设的一次调频有功功率-频率下垂曲线及所述电网频率，确定对应于所述集中式飞轮储能阵列系统的第一有功功率调节量，包括：

若所述电网频率大于或等于预设电网频率最低阈值且小于所述一次调频死区范围的下限值，则所述第一有功功率调节量为：

；

若所述电网频率大于所述一次调频死区范围的上限值且小于或等于预设电网频率最高阈值，则所述第一有功功率调节量为：

；

若所述电网频率小于所述预设电网频率最低阈值，则所述第一有功功率调节量为：

；

若所述电网频率大于所述预设电网频率最高阈值，则所述第一有功功率调节量为：

；

其中，为所述第一有功功率调节量，为所述风电场站的额定功率，为电网的额定功率，为所述一次调频死区范围，为所述电网频率，为一次调频调差率。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，在所述虚拟惯量响应控制模式下，所述用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法包括：

向所述自动发电控制系发送闭锁信号；

根据所述频率变化率超过所述第一预设频率变化率阈值的时刻对应的所述风电场站并网点处的电流及电压，确定对应于所述风电机组的第二有功功率初值，以及根据预设的虚拟惯量响应有功功率变化量公式确定对应于所述集中式飞轮储能阵列系统的第二有功功率调节量；

根据所述第二有功功率初值控制所述风电机组运行，以及根据所述第二有功功率调节量控制所述集中式飞轮储能阵列系统运行，直至所述频率变化率小于第二预设频率变化率阈值时，控制所述风电机组和所述集中式飞轮储能阵列系统退出所述虚拟惯量响应控制模式，并向所述自动发电控制系统发送解除闭锁信号，其中，所述第二预设频率变化率阈值小于所述第一预设频率变化率阈值。