[發(fā)明專利]風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010288719.1
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN101931241A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷憲章;薛飛;呂志來
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;北京許繼電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩;馬儀成

1.一種風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，該協(xié)調(diào)控制方法步驟如下：

（1）采集風(fēng)電場中單機(jī)設(shè)備信息，包括風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變電站、氣象站相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及技術(shù)特征參數(shù)；

（2）對采集的全場單機(jī)設(shè)備信息和現(xiàn)場風(fēng)功率預(yù)測信息進(jìn)行匯總，進(jìn)行發(fā)電能力統(tǒng)計；

（3）綜合分析風(fēng)電場的現(xiàn)場風(fēng)功率預(yù)測、檢修計劃和發(fā)電能力統(tǒng)計信息生成發(fā)電能力計劃，并將該發(fā)電能力計劃和調(diào)度風(fēng)功率預(yù)測信息上報給電網(wǎng)調(diào)度TSO；

（4）電網(wǎng)調(diào)度TSO根據(jù)上報的全場發(fā)電能力計劃、全網(wǎng)運(yùn)行和控制的需要，選擇相應(yīng)的有功、無功協(xié)調(diào)控制方式；

（5）根據(jù)采集的并網(wǎng)點(diǎn)或公共連接點(diǎn)測量值判斷電網(wǎng)處于正常穩(wěn)態(tài)或事故狀態(tài)；?

（6）若處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，則屏蔽低電壓穿越功能，將所選有功、無功控制策略轉(zhuǎn)化為風(fēng)電場特定時刻有功、無功出力的確切目標(biāo)值；并將目標(biāo)值下達(dá)給AGC/AVC執(zhí)行裝置，由儲能控制和出力分派模塊通過與風(fēng)電場實測出力值進(jìn)行比較，根據(jù)協(xié)調(diào)調(diào)度原則，轉(zhuǎn)化為對各機(jī)組、儲能裝置以及無功補(bǔ)償裝置的具體目標(biāo)值，并下達(dá)給各機(jī)組和設(shè)備執(zhí)行；

（7）若處于電網(wǎng)事故狀態(tài)，則屏蔽有功無功的協(xié)調(diào)控制，啟動低電壓穿越功能，維持機(jī)組并網(wǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述步驟（2）全場的場是指對應(yīng)于同一個并網(wǎng)點(diǎn)或公共連接點(diǎn)的所有機(jī)組的集合，在組織機(jī)構(gòu)上屬于同一個風(fēng)場或是多個風(fēng)場的集群。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述步驟（2）中發(fā)電能力統(tǒng)計信息是根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)功率預(yù)測，結(jié)合每臺風(fēng)機(jī)和設(shè)備的技術(shù)特性，確定全場有功無功出力范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述步驟（3）中檢修維護(hù)計劃是根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)功率預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測選取經(jīng)濟(jì)指標(biāo)或可靠性指標(biāo)構(gòu)造優(yōu)化目標(biāo)，確定時間、資源等約束條件，尋求可行優(yōu)化的機(jī)組檢修計劃，該機(jī)組檢修計劃及時通報給發(fā)電能力統(tǒng)計和出力分派模塊，使得統(tǒng)計發(fā)電能力和分派出力時排除機(jī)組檢修的影響。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：所述步驟（3）中發(fā)電能力計劃的生成還根據(jù)風(fēng)機(jī)啟停規(guī)劃，該風(fēng)機(jī)啟停規(guī)劃是根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)功率預(yù)測所得到的各風(fēng)機(jī)發(fā)電能力的資源限制，以及預(yù)測電網(wǎng)對風(fēng)電場的發(fā)電需求、風(fēng)電場發(fā)電能力統(tǒng)計等，針對某一水平的負(fù)荷，解決讓哪些機(jī)組投入運(yùn)行，針對一天的負(fù)荷變化曲線，各機(jī)組應(yīng)該怎樣啟停。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電場并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，?所述步驟（6）中有功協(xié)調(diào)控制方式包括：

平衡控制：將風(fēng)電場有功出力根據(jù)調(diào)度指令逐步上調(diào)或下調(diào)至一個恒定值；

備用控制：根據(jù)最大有功出力能力，風(fēng)電場被要求保持一定的恒定的備用容量，以便參與頻率調(diào)節(jié)；

限制爬坡率：根據(jù)電網(wǎng)并網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)，限制全場有功出力相對于時間的變化率；

擁塞管理：根據(jù)風(fēng)電場發(fā)電能力計劃，向風(fēng)電場下達(dá)有功出力調(diào)節(jié)的指令；

利用備用容量進(jìn)行一次調(diào)頻：風(fēng)電機(jī)組按照以下方式根據(jù)頻率變化改變出力：????????????????????????????????????????????????；，

P_T為風(fēng)機(jī)功率，P_Tdisp為給定風(fēng)速下最大發(fā)電功率，P_T0為額定頻率下風(fēng)機(jī)功率，s=5%；

如果將整個風(fēng)場看做一臺發(fā)電機(jī)，為全風(fēng)場規(guī)定相似的頻率特性：

可以根據(jù)全場風(fēng)機(jī)特性的統(tǒng)計，折算出風(fēng)場的頻率特性K_WF；

利用風(fēng)機(jī)儲存的動能進(jìn)行一次調(diào)頻：風(fēng)機(jī)儲存的動能計算為：

???J為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，為其轉(zhuǎn)速；

其慣性常數(shù)為：????，S為風(fēng)機(jī)額定視在功率；

二次調(diào)頻：根據(jù)調(diào)度的指令調(diào)節(jié)有功出力以達(dá)到區(qū)域平衡和無差調(diào)節(jié)，本質(zhì)是執(zhí)行調(diào)節(jié)特定的有功出力的指令。