[发明专利]一种风电场内机组有功分配协调方法

摘要

本发明涉及一种风电场内机组有功分配协调方法，属于电力系统自动化分析技术领域，本发明方法通过风电机组平衡点稳定性分析得到风机临界转速，根据此临界转速对风电场内不同类型机组划分为非受控机组和受控机组两类，根据两类机组的不同出力特性，对非受控机组和受控机组采用不同的有功输出方式，并按照机组的实际储存能量将未平衡的能量在受控机组之间成比例进行分配。本发明易于实现、计算量小，能够帮助运行人员合理分配风电场内机组有功出力，有力保障在新能源接入电网的背景下系统安全、经济运行，促进电网持续、稳定、健康发展，有助于提高国家能源安全保障能力，具有显著的社会价值和经济价值。

主权项

一种风电场内机组有功分配协调方法，其特征在于，该方法通过风电机组平衡点稳定性分析得到风机临界转速，根据此临界转速对风电场内不同类型机组划分为非受控机组和受控机组两类，根据两类机组的不同出力特性，对非受控机组和受控机组采用不同的有功输出方式，并按照机组的实际储存能量将未平衡的能量在受控机组之间成比例进行分配，该方法具体包括以下步骤：1)根据上级指令，判断是否调整风电场的参考输出功率；若是，则转到步骤2)；若否，则转到步骤3)；2)根据上级指令中指定的风电场内所有变速风电机组的总参考发电功率Pall，将新的风电场内所有变速风电机组的总参考发电功率设定为Pall；3)首先根据风电场参考发电曲线，计算风电场内单台风电机组的平均输出功率Pavr如式(1)：Pavr=PallN---(1)]]>式中，Pall为风电场内所有变速风电机组的总参考发电功率，N为变速风电机组的总数；4)根据风电机组的机械转矩和电磁转矩曲线对风机进行平衡点稳定性分析，得到风电机组的临界转速ωcr，根据临界转速ωcr确定受控风电机组和非受控风电机组；5)根据非受控机组的风电机组固有的最优运行曲线，估算所有非受控机组的输出功率：令所有非受控机组按照最大风功率捕获方式运行；根据最优运行曲线，估算所有非受控机组的输出功率PMPPT如式(2)：PMPPT=Σi=1M1Popt(ωri)=Σi=1M1kωri2---(2)]]>式中，k为风轮机功率捕获系数，ωri为第i台非受控机组的转速，Popt(ωri)为第i台非受控机组在最大风功率捕获状态运行时以ωri为转速的输出功率，M1为非受控机组的总数；6)令受控机组按照恒功率的发电方式运行，所有受控机组增加的发电功率记为ΔP，如式(3)所示：ΔP＝M1Pavr‑PMPPT     (3)7)对所有受控机组增加的发电功率ΔP按照风轮机实际转速与临界转速偏差的平方成比例分配给每个风电机组，分配结果为：ΔPj=ΔPωrj2-ωcr2Σj=1M2(ωrj2-ωcr2)---(4)]]>式中，ωrj为恒定功率运行机组的转速；M2为受控风电机组的机组总数；8)利用步骤1)、步骤5)给出的结果计算受控机组j的参考输出功率Prefj为：Prefj＝Pavr+ΔPj      (5)9)向风电机组发送功率分配的控制指令，并回到步骤1)。