[发明专利]一种考虑风电预测扰动的负荷频率控制方法及系统

说明书

本说明书实施例提供一种考虑风电预测扰动的负荷频率控制方法及系统，其中，所述方法包括获取工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前扰动功率；计算所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组在预测时间范围的预测扰动序列；基于所述当前扰动功率及所述预测扰动序列，生成所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组在预测时间范围的扰动序列；基于所述扰动序列计算调频系统在所述预测时间范围的输出序列；基于所述调频系统在所述预测时间范围的输出序列，计算所述预测时间范围的控制序列；调频系统基于所述控制序列调整风电并网的负荷频率，具有有效地减小风电扰动下的系统频率偏移的优点。

技术领域

本说明书涉及风力发电领域，特别涉及一种考虑风电预测扰动的负荷频率控制方法及系统。

背景技术

随着化石能源枯竭，风电等一类无污染性、高经济性新能源被广泛开发利用，其被认为是最具发展前景和发展规模的可再生能源之一。但由于风电固有的间歇性和波动性，导致在大规模风电并网运行时会对电网频率稳定产生严重影响，通常需要进一步提高调频系统调频能力。相关技术中，基于模型预测控制的调频方法能有效地减小风电并网系统的频率偏移。但是基于模型预测控制的调频方法在实际应用中往往以实时扰动功率为控制器扰动输入，并且假设预测时间范围内的扰动与当前时刻扰动相同求解控制信号，这种方式难以充分发挥预测控制性能。

因此，需要提供一种考虑风电预测扰动的负荷频率控制方法及系统，用于有效地减小风电扰动下的系统频率偏移。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种考虑风电预测扰动的负荷频率控制方法，所述方法包括：获取工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前扰动功率；计算所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组在预测时间范围的预测扰动序列；基于所述当前扰动功率及所述预测扰动序列，生成所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组在预测时间范围的扰动序列；基于所述扰动序列计算调频系统在所述预测时间范围的输出序列；基于所述调频系统在所述预测时间范围的输出序列，计算所述预测时间范围的控制序列；调频系统基于所述控制序列调整风电并网的负荷频率。

在一些实施例中，所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组通过调节电机电磁转矩改变转速以捕获当前风速下最大机械功率。

在一些实施例中，所述获取工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前扰动功率，包括：基于所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前输出功率及平均输出功率，计算所述当前扰动功率。

在一些实施例中，所述基于所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前输出功率及平均输出功率，计算所述当前扰动功率，包括：根据以下公式基于所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前输出功率及平均输出功率，计算所述当前扰动功率：P_wL＝P_e-P_e0；其中，P_wL为所述当前扰动功率，P_e为所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的当前输出功率，P_e0为所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的平均输出功率。

在一些实施例中，所述计算所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组在预测时间范围的预测扰动序列，包括：基于所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组在所述预测时间范围内的最大功率跟踪过程中的参考输出功率及所述工作于最大功率跟踪模式下的风力发电机组的平均输出功率，计算所述预测扰动序列。