[发明专利]一种风电场参与惯量调频控制方法

权利要求书

1.一种风电场参与惯量调频控制方法，其特征在于，在风电场EMS场级控制系统基础上增加惯量调频模式，通过EMS采集风电场并网点的频率变化率值，并根据频率变化率计算场级惯量目标功率，调用惯量调频分配算法，计算单机的目标功率并下发单机控制模式标志位，单机控制增加惯量调频模式，以满足场级调频的要求；其包括以下步骤：

1)场级控制

通过EMS平台实时采集装置采集风电场并网点的频率变化率，当频率变化率大于阈值上限df₊，或者小于阈值下限df_—，启动惯量调频模式，有功功率变化量△P_inner计算公式如下：

其中，T_J为惯性时间常数，设置为可更改变量；f_N为工频频率；为频率变化率，采集装置获取；P_N为风电场额定功率；

对有功功率变化量△P_inner进行限幅，限幅为(factor_low_inner*P_N，factor_high_innerP_N)，

其中，factor_low_inner为限幅下限系数，设置为可更改变量；factor_high_inner为限幅上限系数，设置为可更改变量；

根据以下公式计算场级惯量目标功率PGref，

PGref＝P₀+△P_inner

其中，P₀为进入惯量模式锁定的风电场初始功率值；

2)分配策略

通过调用惯量调频分配算法得出单机的目标功率Piref及控制模式标志位flag并下发给单机；具体过程如下：

2.1)根据步骤1)计算得到的场级惯量目标功率PGref；

2.2)统计全场实时功率Pmea_sum，并计算目标功率值与风场实际功率的差值△Pf＝PGref-Pmea_sum；

2.3)如果△Pf100，则调用升惯量函数进行升功率分配，计算单机的目标功率Piref及下发控制模式标志位flag；如果△Pf-100，则调用降惯量函数进行降功率分配，计算单机目标功率Piref及下发控制模式标志位flag；如果-100≤△Pf≤100，则维持上个周期目标功率及单机控制模式，Piref＝Piref_1，flag＝flag_1；其中，Piref表示分配至单机的功率目标值，flag表示下发至单机的功率控制模式，Piref_1表示上周期下发至单机的功率目标值，flag_1表示上周期下发至单机的控制模式；

其中，降功率分配具体为：将单机分为可控单机和不可控单机，只对可控单机进行操作，通过将可控单机根据状态分组并放入相应队列，统计各队列中所有单机的降功率能力，并分别计算各个队列单机分配的总功率值，进而对各个队列中单机进行功率分配；

升功率分配具体为：将单机分为可控单机和不可控单机，只对可控单机进行操作，通过将可控单机根据状态分组并放入相应队列，统计各队列中所有单机的升功率能力，并分别计算各个队列单机分配的总功率值，进而对各个队列中单机进行功率分配；

2.4)将输出的功率目标值及控制模式标志位下发给单机；

3)单机响应

单机接收步骤2)的目标功率Piref以及控制模式标志位flag；当flag＝1时，单机进入惯量调频模式，通过转矩控制使得功率得到快速提升或降低，且单机能够在设定时间内完成10％PiN功率快速响应；当flag＝0时，单机进入正常功率调节模式，单机的响应速度在设定速度范围内。