[發(fā)明專利]風電場的功率調節(jié)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110363705.6
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102400855B
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 喬元;黃遠彥;王磊品;張鵬飛;閆佳會
• 申請（專利權）人: 北京金風科創(chuàng)風電設備有限公司;北京天源科創(chuàng)風電技術有限責任公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

技術領域

本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術領域，具體涉及風電場的功率調節(jié)方法及功率調節(jié)裝置。?

背景技術

隨著風電的不斷發(fā)展，具有大量風力發(fā)電機組的風電場也已經(jīng)越來越多，風電場作為供電系統(tǒng)的一部分，承擔著響應電網(wǎng)要求的供電任務。隨著并網(wǎng)輸出功率的不斷提高，風電場并網(wǎng)運行的穩(wěn)定性對整個電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性所起的作用越發(fā)重要。因而在實際應用中，就需要按照并網(wǎng)功率需要來實時調節(jié)整個風電場的輸出功率。具體地，風電場要實時接收來自電網(wǎng)的功率調度要求，并基于此來控制風電場的整體發(fā)電功率，以滿足電網(wǎng)的要求。?

目前，現(xiàn)有的風電場功率調節(jié)方式多為人工手動調節(jié)的方式。具體地，首先由電網(wǎng)方面通過人工打電話通知風電場進行功率調節(jié)；然后，風電場值班人員將電網(wǎng)的需求值同風電場此時的發(fā)電功率總輸出值進行比較；而后，由電場值班人員基于比較的差值并借助于風電場中控裝置來手動控制風機停機、啟動、升/降功率，以便控制風電場并網(wǎng)點的有功功率達到電網(wǎng)要求的目標值。例如，在升功率時，電場值班人員可以將上述比較差值一次性地分配給風電場內可以再提高發(fā)電功率的機組。當然，在分配具體的功率調節(jié)額度時，根據(jù)風電場內各機組的狀態(tài)，可以將需要提升的總的功率值隨機地一次性地平均分配給多個機組，也可以將需要提升的總的功率值隨機地一次性地不平均地分配給多個機組。?

盡管上述風電場功率調節(jié)方式目前被廣為采用，但是其在實際應用中不可避免地存在下述缺陷：?

其一，由于上述風電場功率調節(jié)方式需要大量的人工手動操作，?這種情況下，無論風電場的規(guī)模如何，都需要配置一定數(shù)量的值班人員，以便根據(jù)電網(wǎng)的需求來手動控制風電場內的風機啟動或停機。因而，現(xiàn)有的風電場功率調節(jié)方式需要耗費大量的人力。?

其二，由于上述風電場功率調節(jié)方式是通過操作人員人工來完成的，即，操作人員接到電網(wǎng)調節(jié)需求后，通過計算獲得電網(wǎng)的需求值同風電場此時的發(fā)電功率總輸出值之間的比較差值，并根據(jù)該比較差值手動控制風電場內的風機啟動、停機、升/降功率，因而存在誤差大、響應速度慢等問題，進而造成風電場發(fā)電量的損失。?

其三，上述風電場功率調節(jié)方式?jīng)]有根據(jù)風電場內各風機的具體工作情況而對其進行調用和控制，而是由操作人員較為隨機地對風機進行啟/停操作或者進行升/降功率的操作；并且在分配功率調節(jié)額度時是一次性分配的，而不是根據(jù)風機輸出功率的變化情況而逐漸調整該功率調節(jié)額度。因此，上述風電場功率調節(jié)方式不僅高度依賴相應機組工作的可靠性，而且還因隨機地操作相應風機而忽視了風機使用疲勞情況(例如風機運行時間或其電氣部件的溫度等情況)，因而會使某些機組長時間一直在運行，而另一些機組則較長時間一直沒有運行，從而導致機組故障率提升。而且，風機頻繁地啟/停本身就會影響風機的穩(wěn)定性和安全性，同時也會影響風機的使用壽命。?

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種風電場的功率調節(jié)方法，其能夠及時準確地調整風電場的輸出功率、提高風機運行的穩(wěn)定性和安全性，同時還可以大大節(jié)省人力成本。?

為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種風電場的功率調節(jié)裝置，其同樣能夠及時準確地調整風電場的輸出功率、提高風機運行的穩(wěn)定性和安全性，同時還可以大大節(jié)省人力成本。?

為此，本發(fā)明提供一種風電場的功率調節(jié)方法，其包括下述步驟：1)實時采集電網(wǎng)對所述風電場的有效功率需求值，并將其作為風電場的目標輸出功率Pr；2)獲取所述風電場當前的實際輸出功率?P；3）根據(jù)所述風電場當前的實際輸出功率P與目標輸出功率Pr，計算所述風電場的功率調整值；4）基于所述功率調整值而確定功率調整策略；5）基于所述功率調整策略而控制所述風電場內相應風機的工作狀態(tài)；重復上述步驟2）至步驟5），直至所述風電場的輸出功率滿足電網(wǎng)的功率需求。

其中，所述功率調整值包括功率調整數(shù)值△P，并且在所述步驟3）中，根據(jù)所述風電場當前的實際輸出功率P與目標輸出功率Pr而獲得所述功率調整數(shù)值△P，其中，所述功率調整數(shù)值△P=Pr-P。?

其中，所述功率調整值包括功率調整比率X%，并且在所述步驟3）中，根據(jù)所述風電場當前的實際輸出功率P與目標輸出功率Pr而獲得所述功率調整數(shù)值△P，而后再根據(jù)所述風電場當前的功率調整數(shù)值△P和實際輸出功率P而獲得所述功率調整比率X%，其中，所述功率調整數(shù)值△P=Pr-P，所述功率調整比率X%=△P/P。?