[发明专利]一种风电场参与电网调频的有功功率控制方法

摘要

本发明公开了一种风电场参与电网调频的有功功率控制方法，根据风电机组的运行工况将风电机组分为临界机组、低风速区机组和高风速区机组，根据电网的实时频率偏差和风电场有功功率可调整值，对有功调度功率进行修正，得到风电场参与电网调频的有功功率修正值，然后根据风电机组的类型将有功功率修正值分配给各台类型的风电机组，各类风电机组按照一定顺序参与调频。本发明以风电场为对象，使之在一定频率偏差范围参与电网调频，并根据机组不同运行工况和风电机组有功可调整量，考虑调频量在机组间的合理分配的有功功率控制方法，使风电场可以快速响应，尽量减少电网频率偏差。

主权项

一种风电场参与电网调频的有功功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：如果风电机组运行参数达到预设的临界运行判定条件，则将该机组判定为临界机组，统计所有临界机组的总有功功率输出P1；在正常运行机组中，如果风电机组的风机转速小于等于阈值，则将该机组判定为低风速区机组，统计所有低风速区机组的有功功率输出P2，如果风电机组的风机转速大于阈值，则将该机组判定为高风速区机组，统计所有高风速区机组的总有功功率输出P3；S2：获得电网的实时频率偏差Δf和电网对风电场的有功调度功率P0，其中Δf＝f‑fN，f为电网实时频率，fN为电网额定频率；S3：如果|Δf|≤Δflimt0，Δflimt0表示频率偏差阈值，进入步骤S4，否则进入步骤S5；S4：各风电机组保持当前的有功功率输出不变；S5：如果|Δf|＞Δflimt1，Δflimt1为电网允许的频率偏差，进入步骤S6，否则进入步骤S7；S6：根据以下公式计算风电场的有功功率修正值PWFref：PWFref=PWFmin,Δf>Δfmint1PWFmax,Δf<-Δflimt1]]>其中，PWFmin表示整个风电场的有功功率输出最小值，PWFmax表示整个风电场的有功功率输出最大值；当PWFref＝PWFmin时，各台风电机组按照其有功功率输出最小值进行输出，当PWFref＝PWFmax时，各台风电机组按照其有功功率最大值进行输出；S7：根据以下公式计算风电场的有功功率修正值PWFref：PWFref=PWFmin,P0+KΔf<PWFminP0+KΔf,P0+KΔf∈[PWFmin,PWFmax]PWFmax,P0+KΔf>PWFmax]]>其中，K表示修正系数，是根据实际需要预设的负常数；然后按照根据以下方法进行有功功率分配：S7.1：如果f＞fN，进入步骤S7.2，否则进入步骤S7.4；S7.2：如果PWFref≥PWFout，PWFout＝P1+P2+P3，各风电机组保持当前的有功功率输出不变，否则进入步骤S7.3；S7.3：计算有功功率输出降低值ΔP＝PWFout‑PWFref，如果P1≥ΔP，将临界机组停机，其他机组保持原来运行状态继续正常运行；如果P1＜ΔP，先将临界机组停机，计算低风速区机组的有功功率输出降低值ΔP2＝ΔP‑P1，如果ΔP2≤ΔP2total，ΔP2total表示低风速区机组所能降低的最大功率值，将有功功率输出降低值ΔP2分配给低风速区机组的各台风电机组；如果ΔP2＞ΔP2total，各台风电机组按照其有功功率最小值进行输出，计算高风速区机组的有功功率输出降低值ΔP3＝ΔP2‑ΔP2total，如果ΔP3≤ΔP3total，ΔP3total表示高风速区机组所能降低的最大功率值，将有功功率输出降低值ΔP3分配给高风速区机组的各台风电机组，否则高风速区机组中各台风电机组按照其有功功率最小值进行输出；S7.4：如果PWFref≤PWFout，各风电机组保持当前的有功功率输出不变，否则进入步骤S7.5；S7.5：计算有功功率输出升高值ΔP′＝PWFref‑PWFout，如果ΔP′≤ΔP′2total，ΔP′2total表示低风速区机组所能升高的最大功率值，将有功功率输出升高值ΔP′分配给低风速区机组的各台风电机组；如果ΔP′＞ΔP′2total，各台风电机组按照其有功功率最大值进行输出，计算高风速区机组的有功功率输出升高值ΔP3′＝ΔP′‑ΔP′2total，如果ΔP′3≤ΔP′3total，ΔP′3total表示高风速区机组所能升高的最大功率值，将有功功率输出升高值ΔP3′分配给高风速区机组的各台风电机组，否则高风速区机组中各台风电机组按照其有功功率输出最大值进行输出。