[发明专利]参与电网频率控制的大型风电场智能惯性频率控制方法

权利要求书

1.参与电网频率控制的大型风电场智能惯性频率控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，构建风电场惯性响应的优化模型；

步骤2，使用头脑风暴算法求解步骤1中的优化模型，得到风电机组逐步惯性控制的终止时间以及增量；

步骤3，根据步骤2得到的终止时间以及增量，实现风电场惯性频率控制。

2.如权利要求1所述的参与电网频率控制的大型风电场智能惯性频率控制方法，其特征在于，所述步骤1中风电场惯性响应的优化模型为：

目标函数

约束条件t_off＞t_n1

ω_off,i≥ω_min

Δf≥max(Δf_min,-0.5)

其中ΔP_f＝[ΔP_f,1,...,ΔP_f,n]，t_off＝[t_off,1,...,t_off,n]，n为风电场中的风机数量，ΔP_f,i为第i台风机的输出功率的增量，t_off,i为第i台风机的逐步惯性控制终止时间，ΔP_L为电网功率不平衡量，ε(t)是阶跃响函数，h(t)为电网频率响应的时域步长单位函数，ΔP_off＝[ΔP_off,1,...,ΔP_off,n]，ΔP_off,i为第i台风机的输出功率的减量，k_r＝[k_r,1,...,k_r,n]，k_opt为风机最大功率点跟踪曲线的系数，P_m,i为第i台风机的机械输入，c(t)为电网频率响应的时域斜坡单位函数，t_end为风机恢复额定转子速度工作的时间，t_n1为第一个频率最低点的时间，ω_off,i为第i台风机的逐步惯性控制终止时间的转子速度，ω_min为风机的最小转子速度，Δf为电网的频率偏差，Δf_min为频率偏差的最小值。

3.如权利要求2所述的参与电网频率控制的大型风电场智能惯性频率控制方法，其特征在于，Ω_n和Ω_r分别是电网频率响应系统的无阻尼和有阻尼的自然频率，ζ是系统的阻尼比，D_s是阻尼系数，R表示调速器的调节系数，K_m表示机械功率增益系数，T_R表示再热时间常数。

4.如权利要求1所述的参与电网频率控制的大型风电场智能惯性频率控制方法，其特征在于，风电机组参与电网频率控制的逐步惯性控制过程分为四个阶段：

第一阶段：电网功率不平衡时，风机的输出功率以设定增量增加；

第二阶段：风机的输出功率大于机械输入时，逐步惯性控制在设定时间终止，转子速度停止下降，以避免转子失速；

第三阶段：风机的输出功率以设定减量降低，切换到最大功率点跟踪模式；

第四阶段：转子速度沿最大功率点跟踪轨迹恢复至额定转速。