[发明专利]一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置，所述方法包括：获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频，其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。本发明提供的风电场参与调频的风电机群协同控制方法，能够优化风电辅助火电机组参与调频的效果，减少风电机组退出调频时的二次冲击，提高了该过程的效率和稳定性。

技术领域

本发明涉及可再生能源技术领域，特别是涉及一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置。

背景技术

随着大规模风电并入电网，具有调频能力但占比减少的常规同步发电机，以及不具备频率响应能力但装机容量不断增加的风电机组，会明显降低电力系统的调频能力。为了保证电力系统的稳定运行，风电场应具备参与系统频率调节的能力，合理分配系统出现频率后的功率缺额，充分发挥各机组的调频能力，与传统发电厂共同承担系统的调频任务，在缓解传统发电厂调频压力的同时满足我国对风电并网的频率要求。

其中，对于由数十台单机风电机组所组成的风电场而言，各台单机机组之间会因所处的风速区及运行状态不同而导致其调频能力存在差异。但是现有技术在进行调频控制时，通常使用惯性控制、下垂控制、超速法等调频方式，但是这些方式均会使风电机组在调频过程中的转速偏离其原始转速，进而对网频造成二次冲击，影响风电机组的稳定性。因此，如何提供一种控制方法，保证风电机组退出调频时的快速和稳定，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法及装置，该方法通过优化风电场中风电机组需增发的有功功率分配，及退出调频的时序控制策略，优化风电辅助火电机组参与调频的效果，减少风电机组退出调频时的二次冲击，提高了该过程的效率和稳定性。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种风电场参与调频的风电机群协同控制方法，包括：

获取风电机组按照功率由小到大排列后的最大可增发有功功率序列，以作为调频优先级序列；

获取功率缺额信息及参与调频的火电机组增发有功功率，根据所述调频优先级序列进行风电机可增发有功功率参考值的分配，得到分配结果；

当火电机组开始一次调频时，根据所述分配结果及预设时间间隔控制风电机组分次开始退出调频，其中，每次退出的风电机增发有功功率占风电场总增发功率的比例相同。

进一步地，在所述获取风电机组按照功率由小到大排列后的可增发最大有功功率序列之前，还包括：

按照发电机转子转速将风电机分为多组，并计算每次风电机可增发最大有功功率，其中，

所述风电机可增发有功功率的计算公式为：

其中，ΔP_{w_i}为第i组可增发最大有功功率；Ni为第i组中风电机的数量；ΔP_{wind_max}为单个风电机可增发最大有功功率；J为叶轮和发电机转动惯量；Δt为惯量响应持续时间；η为转化效率；ω为风机实时转速；ω_min为风机稳定运行最低转速。

进一步地，所述发电机转子转速限制在0.8～1.2p.u之间。

进一步地，所述风电机可增发有功功率参考值的计算公式为：

其中，ΔP_t为功率缺额；ΔP_{R_i}为第i组可增发最大有功功率；λ_i为机组数量。ΔP_{wind_max}为单个风电机可增发最大有功功率。