[发明专利]一种提高风电场限功率时发电量的有功功率控制分配算法在审

专利信息
申请号: 202110491605.5 申请日: 2021-05-06
公开(公告)号: CN113113940A 公开(公告)日: 2021-07-13
发明(设计)人: 乔孟磊;王衍飞;隋振利;于海波 申请(专利权)人: 道莅智远科技(青岛)有限公司
主分类号: H02J3/48 分类号: H02J3/48;H02J3/46
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 266000 山东省青岛市高新区松*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 提高 电场 功率 发电量 有功功率 控制 分配 算法
【权利要求书】:

1.一种提高风电场限功率时发电量的有功功率控制分配算法,包括风力发电机组、以太网交换机、能量管理平台和电网调度系统,其特征在于:所述风力发电机组通过光纤与以太网交换机电连接,所述以太网交换机通过以太网与能量管理平台双向电连接,所述能量管理平台通过以太网与电网调度系统双向电连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高风电场限功率时发电量的有功功率控制分配算法,其特征在于,包括以下步骤:

1)、获取参数,在投入使用前需要用户对接入的机组新增离风电场升压站距离参数,风电场能量管理平台在有功功率控制时参考机组离风电场升压站线路距离为主要因素;

2)、获取全场有功功率出力Pac,能量管理平台运行后会周期性去获取其接入机组的全场有功功率出力Pac,在获取全场有功功率出力Pac时会根据距离的远近和机组的状态对全场机组进行排序,形成控制队列Qk,Qy,Qnk,Qfk;

3)、指令接收和数据对比,当接收到调度有功功率指令值Psp时,能量管理平台会把该值Psp与Pac进行对比;若是Pac小于Psp时,风电场为不限电生产发电,风电场全部机组都可以自由发电,能量管理平台会自动跳过有功功率分配逻辑,此时有功功率控制系统会向机组下发额定功率指令值。各机组不会限电运行;Pac大于Psp时,偏差值为Pdev=Pac-Psp,风电场已经超电网调度指令值发电了,需要降低全场的有功功率出力,能量管理平台要执行有功功率分配逻辑,优先控制Que优先级较高的机组。能量管理平台要根据偏差值Pdev的数值大小计算需要控制队列Que中优先级较高的多少台机组有功出力才能满足Pac小于等于Psp;计算逻辑如下:

a.取出Que中第一台机组Que[0]的有功功率出力Pn[0];

b.根据机组的运行控制逻辑计算出机组Que[0]最大能降低的有功功率Pval的值;

c.若Pval大于Pdev,能量管理平台会控制机组Que[0]会降低Pdev有功功率出力,若Pac小于等于Psp,则结束本次控制分配逻辑。Que[0]继续保留在Que队列中;

d.若Pval小于Pdev,能量管理平台会控制机组Que[0]会降低Pval有功功率出力,让机组Que[0]最小能力发电运行。能量管理平台会自动把机组Que[0]剔除Que队列。加入Qfk队列,此时机组Que[1]会自动移动到Que队列的第一位,顺序为机组Que[0];

e.能量管理平台会自动计算出P新dev,(计算公式Pdev=Pac-Psp),然后在执行步骤1的逻辑;

f.当Pac小于等于Psp,则结束本次控制分配逻辑;

g.若Que队列中已经没有机组时,但是Pac大于Psp,此时能量管理平台要向客户声光报警,提醒用户已经没有办法满足电网调度的指令进行发电。

h.在执行分配的过程中,能量管理平台会根据机组的状态和距离的远近实时调整机组所属的队列。

3.根据权利要求1所述的一种提高风电场限功率时发电量的有功功率控制分配算法,其特征在于:风电场的电网调度系统一般是由第三方提供,系统叫电网调度系统;系统之间相互独立,导致了两套系统采集的有功功率采集点位置不统一,机组的厂家采集和控制的是风电机组的出力Pfm,而第三方厂家采集和控制的是接入电网点的有功功率Psm;计算公式如下:

Psl=Pfm-Psm;

Psl即线路损失的有功功率,由于自然界的物理能量守恒定律,Psl会一直是一个正数。

4.根据权利要求2所述的一种提高风电场限功率时发电量的有功功率控制分配算法,其特征在于:Qy是不可控机组,该类机组为样板机,不能参与功率控制运算,机组受到的控制指令为额定功率;Qnk是不可控机组,该类机组为非样板机并且未发电机组,也不能参与功率控制运算,机组受到的控制指令为最小功率指令值;Qk是可控机组,该类的机组状态为发电并且可以受有功功率控制系统控制的机组,Que[0]是优先级最高的机组,也就是离风电场升压站线路距离最远的机组。Que[n]是优先级最低的机组,也就是离风电场升压站线路距离最近的机组;Qfk是Qk机组在控制完后无下降控制空间的机组,该类的机组为最低控制机组。

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