[发明专利]一种适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法

权利要求书

1.一种适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：包含以下步骤：

S1：实时监测电网频率，并计算电网瞬时频率，当电力系统发生扰动导致电网频率偏移超出设定的死区范围时，执行步骤S2；

S2：测量风机转速，并在风机转子转速ω_r大于允许的最小转速ω_min时，启动双馈风电机组虚拟惯量控制模块，风机主动参与调频；

S3：启动双馈风电机组虚拟惯量控制模块；

S4：计算风电机组的有功增量；

S5：计算时间域的等价有功增加量；

S6：计算风机有功参考值；

经过时间Δt后，风机有功出力平缓切换至最大功率追踪输出功率；转速逐渐恢复至初始状态。

2.根据权利要求1所述的适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：所述死区范围为49.98Hz-50.02Hz。

3.根据权利要求1所述的适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：所述S3中采集扰动时刻风机转子转速，并计算对应该转速下风机转矩极限保护下的最大输出功率P_Tlim(ω₀)和最大功率追踪输出功率P_MPPT(ω₀)，计算公式如下：

P_Tlim(ω₀)＝T_limω₀ (1)

其中公式(1)和公式(2)中，ω₀为扰动发生时刻对应的风机转子转速；T_lim为转矩保护极限值，k_g为关于风机特征参数的一个计算常量。

4.根据权利要求3所述的适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：所述T_lim取值为1.07pu；所述k_g取值为0.512。

5.根据权利要求1所述的适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：所述S4中的计算公式如下所示：

ΔP_DFIG＝P_Tlim(ω₀)-P_MPPT(ω₀) (3)

公式(3)中，ΔP_DFIG为双馈风电机组参与系统调频的有功变化量。

6.根据权利要求1所述的适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：所述S5中，借助关于时间的一次递减函数，将计算得到的风机有功变化量与时间耦合，从而得到时间域的等价有功增加量ΔP，计算公式如下：

公式(4)中，t₀为扰动发生时刻；Δt为电网频率支撑阶段持续时间。

7.根据权利要求1所述的适用于高风电渗透水平的风电调频控制方法，其特征在于：所述S6中，通过将计算得到的有功增加量叠加到双馈风机最大功率追踪输出功率上得到风机机组的有功功率参考值，计算公式如下：

公式(5)中，P_MPPT为最大功率追踪输出功率。