[发明专利]一种风电场层有功功率控制系统和方法

摘要

本发明公开一种风电场层有功功率控制系统，包括功率整定装置和功率分配装置，所述功率整定装置，用于根据风电场监控与数据采集(SCADA)系统采集到的风力发电机组的机组运行信息和从风功率预测系统得到的超短期预测功率信息将机组分类；接收上级调度系统下发的功率指令，得到整定指令和一个控制周期的待分配功率，判断风场需要升出力还是降出力，根据判断的处理模式，将是否出力指发送到相应的所述功率分配装置；所述功率分配装置，用于根据当前机组分类信息和设定的功率分配策略，将控制指令下发到风机控制系统，由所述风机控制系统控制各类机组。本发明能良好的对风电场有功功率进行控制和分析以保证风电场的安全可靠运行。

主权项

一种风电场层有功功率控制系统，其特征在于，包括功率整定装置和功率分配装置，其中，所述功率整定装置，用于根据风电场监控与数据采集(SCADA)系统采集到的风力发电机组的机组运行信息和从风功率预测系统得到的超短期预测功率信息将机组分类；接收上级调度系统下发的功率指令，得到整定指令和一个控制周期的待分配功率，判断风场需要升出力还是降出力，根据判断的处理模式，将是否出力指令发送到相应的所述功率分配装置；所述将机组分类具体包括：用于将机组分成六类：第1类为正常限功率运行机组；第2类为正常不可限功率运行机组即只可通过停机方式来降功率运行的机组；第3类为下一控制周期待启动机组包括故障已恢复的机组和空转的机组；第4类为下一控制周期待停机检修的机组；第5类为已停机的机组；第6类为不可控机组，即因通信故障而无法接受控制系统控制的机组；所述功率整定装置，还用于基于机组分类结果设有功功率控制分配算法，所述有功功率控制分配算法包括升功率算法和降功率算法；所述功率分配装置，用于根据当前机组分类信息和设定的功率分配策略，将控制指令下发到风机控制系统，由所述风机控制系统控制各类机组；所述功率整定装置，还用于判断给定功率目标值比全场功率实发值大时，则判定风电场内机组总功率需要升高；所述功率分配装置，还用于根据所述功率整定装置的判断结果以及以上分组对各类风机进行功率分配；其中，所述功率分配具体包括：由于第4类机组在下一控制周期均处于停机状态，所述功率分配装置用于不对所述第4类机组进行功率分配；第6类机组不可控，则无法下达功率指令，待分配的功率指令去掉所述第6类机组下一周期的功率变化值，由于第6类机组出现通信故障，所述风电场监控与数据采集(SCADA)系统无法采集到相关功率信息，故所述风功率预测系统根据下一周期预测的风速参考风速功率表来预测功率，由此可得本周期待提升的总功率，所述功率分配装置用于将所得待分配功率分配给第1、2、3类机组，具体分配方法如下：所述功率分配装置，用于首先计算第1类机组的升功率裕度，若第1类机组的升功率裕度大于等于待分配功率，则无需调节其他机组，将第1类机组按取消限功率后可增加功率大小从高到低排序，并依次取消限功率，并与需要升高的值进行比对直到累加的取消限功率后增量达到或接近所需提升的功率，根据所缺功率从剩下的机组中选取功率合适的机组取消限功率；若第1类机组的升功率裕度小于待分配功率，计算所有第3类待启动机组启动后可提升的功率裕度；若加上第1类机组的可提升功率裕度之后大于等于待分配功率，则先取消所有第1类机组的限功率，然后将第3类机组按容量大小从高到低排序，依次启动机组，直到启动机组后增量达到或接近除取消限功率后仍缺少的功率，根据所缺功率大小选取合适的机组启动；若加上第1类机组的可提升功率裕度之后小于待分配功率，则确定启动第5类已停机机组，此时需要从功率最大的机组开始按顺序依次启动，并判断是否满足升功率要求，若仍不能满足则退出循环，进入等待过程，然后进入下一次检测及控制。