[发明专利]一种风电场多机组调频参考功率协同分配的方法

权利要求书

1.一种风电场多机组调频参考功率协同分配的方法，其特征在于：该方法步骤如下：

A、获取表征调频能力的转子动能因子与转子动能之间的数学关系；

B、获取表征调频能力的机组容量因子与运行点功率之间的数学关系；

C、基于转子动能因子和机组容量因子确定协同控制系数K_{a_i}的整定算法；

D、在调频策略模块上引入协同控制系数K_{a_i}，让运行于不同风况下的风电机组调频参考功率按能分配。

2.根据权利要求1所述的风电场多机组调频参考功率协同分配的方法，其特征在于：所述步骤C中的协同控制系数K_{a_i}的整定算法如下：

式(8)中，K_{p_i}为风电机组的机组容量因子；K_{ω_i}为风电机组的转子动能因子；转子动能因子和机组容量因子都为随机变量，变化范围都在[0,1]，转子动能因子与机组容量因子之积的最大值可直接设定为1。

3.根据权利要求1所述的风电场多机组调频参考功率协同分配的方法，其特征在于：所述步骤D中的风电机组调频参考功率P_{VIC_i}为：

P_{VIC_i}＝K_{a_i}(K_pfΔf+K_dfPΔf)              (4)

式(4)中，P_{VIC_i}为风电机组调频参考功率；K_{a_i}为考虑转子动能因子和机组容量因子的协同控制系数；K_pf为风电机组的下垂系数；K_df为风电机组的虚拟惯量系数；P为微分算子；Δf为电网频率波动量。

4.根据权利要求1所述的风电场多机组调频参考功率协同分配的方法，其特征在于：所述步骤A中的获取表征调频能力的转子动能因子与转子动能之间的数学关系的步骤为：

A1、计算获得基于转子实时转速对应的转子实时动能，转子动能求解数学模型如式(5)所示：

式(5)中，E_{ω_i}为风电场中第i台风电机组在当前转速对应的转子动能；J_i为风机的转动惯量；ω_{r_i}为风机的实时转速；

A2、在同一风况下，把转子额定转速和转子最低转速带入式(5)所示的转子动能求解数学模型，求解获得转子额定转速对应的转子额定动能E_{ωn_i}和转子最低转速对应的转子极限动能E_{ωl_i}；

A3、获得转子动能因子与最低转速，额定转速和实时转速对应的转子动能之间的定量关系，将转子最低转速、转子额定转速和转子实时转速对应的转子动能作为变量，通过可释放的动能与转子储存的最大动能的比值衡量调频能力大小，求解获得转子动能因子与转子动能的定量关系。

5.根据权利要求4所述的风电场多机组调频参考功率协同分配的方法，其特征在于：所述步骤A3中的转子动能因子与转子动能的定量关系的获得方法为：

A31、测量转子实时转速、转子额定转速和转子最低转速，利用式(5)所示的转子动能求解数学模型求解出转子实时动能E_{ω_i}、额定转速下的转子额定动能E_{ωn_i}和最低转速下的转子极限动能E_{ωl_i}；

A32、考虑衡量风电机组可调转子动能大小指标，将转子额定转速和转子实际转速对应的转子动能做差得到风电机组实际可调动能、将转子额定转速和转子最低转速对应的转子动能做差得到风电机组最大可调动能，风电机组实际可调动能与风电机组最大可调动能做商得到表征风电机组可调动能特性，瞬时值即对应能够表征风电机组可调动能特性的转子动能因子，转子动能因子求解的数学模型(6)如下：

式(6)中，K_{ω_i}为风电机组的转子动能因子。