[發(fā)明專利]一種風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410384137.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN104124713A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭太一;王振霞;孫勇;劉娜;曹政;錢華東;楊國新;丁文泳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)吉林省電力有限公司;北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及對(duì)東北高寒地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組限電控制后如何保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，提出一種針對(duì)東北高寒地區(qū)冬季限電情況下風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展和對(duì)開發(fā)利用可再生能源的重視，風(fēng)力發(fā)電近幾年在我國得到了較快的發(fā)展。初步探明我國陸地可開發(fā)利用風(fēng)能的79％主要分布在三北地區(qū)，可開發(fā)利用的風(fēng)力資源有0.2TW。隨著風(fēng)電裝機(jī)運(yùn)行容量快速增加和占電源比例的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電并網(wǎng)帶來的對(duì)系統(tǒng)的沖擊影響在黑龍江、遼寧、吉林、內(nèi)蒙、甘肅等幾個(gè)風(fēng)電大省也已經(jīng)開始陸續(xù)顯現(xiàn)，并在不同程度上限制了系統(tǒng)繼續(xù)接入風(fēng)電的能力。

國家能源局最新數(shù)據(jù)顯示，截至2012年底，中國風(fēng)電棄風(fēng)限電超過200億kWh，相當(dāng)于浪費(fèi)了670萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，直接損失超100億元。國家發(fā)改委預(yù)計(jì)中國2020年風(fēng)電裝機(jī)容量將突破1億kW，棄風(fēng)現(xiàn)象愈演愈烈，將對(duì)中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，中國的節(jié)能減排努力也將大打折扣。

東北地區(qū)冬季低谷期間電網(wǎng)調(diào)峰困難較大，需要限制風(fēng)電發(fā)電。特別是冬季夜間，為保證供熱，網(wǎng)內(nèi)所有供熱機(jī)組基本全部運(yùn)行，且受供熱質(zhì)量要求的限制，供熱機(jī)組調(diào)峰能力降低；而夜間往往風(fēng)力較大，風(fēng)電機(jī)組發(fā)電出力較高，容易導(dǎo)致省間聯(lián)絡(luò)線交換功率超計(jì)劃曲線。東北地區(qū)供熱時(shí)間較長，風(fēng)電限電情況嚴(yán)重，往往能達(dá)到50％左右，有時(shí)候不得不將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都降至最小運(yùn)行功率運(yùn)行甚至停機(jī)。東北地區(qū)冬季寒冷，夜間最低溫度甚至低至-40°，在這么低的溫度下如果風(fēng)電機(jī)組長期停機(jī)，不僅啟動(dòng)困難而且運(yùn)行特性會(huì)受到極大影響，鑒于此本發(fā)明提出了一種針對(duì)東北高寒地區(qū)限電情況下風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制策略。東北高寒地區(qū)，避免風(fēng)電機(jī)組冬季長期停運(yùn)，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)困難，運(yùn)行能力降低、增加維護(hù)成本等原因，特采用本發(fā)明的風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制策略，在滿足調(diào)度對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的出力要求前提下，可以保證風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組輪流運(yùn)行，同時(shí)避免風(fēng)電機(jī)組頻繁啟停，提高各個(gè)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的公平性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決冬季風(fēng)電機(jī)組限電之后某些風(fēng)電機(jī)組限電時(shí)間長、停機(jī)時(shí)間長、啟動(dòng)困難的問題，本發(fā)明提出了一種針對(duì)東北高寒地區(qū)限電情況下風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制方法。該控制方法充分考慮了風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行約束條件及環(huán)境影響因素，將被限制功率的風(fēng)電機(jī)組和處于停機(jī)狀態(tài)的風(fēng)電機(jī)組在整個(gè)風(fēng)電機(jī)群內(nèi)部輪換，充分保證了每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的最大發(fā)電功率與最少停機(jī)時(shí)間的公平性。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：一種風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制方法，其特征在于：所述控制方法將被限制功率的風(fēng)電機(jī)組和處于停機(jī)狀態(tài)的風(fēng)電機(jī)組在整個(gè)風(fēng)電機(jī)群內(nèi)部輪換，充分保證了每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的最大發(fā)電功率與最少停機(jī)時(shí)間的公平性。

一種風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行控制方法，用于高寒地區(qū)限電情況下風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行控制，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組按照運(yùn)行狀態(tài)分為運(yùn)行狀態(tài)隊(duì)列、停機(jī)狀態(tài)隊(duì)列；

其中，運(yùn)行狀態(tài)隊(duì)列按照風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行系數(shù)大小進(jìn)行排序，運(yùn)行系數(shù)大的機(jī)組排序在前，其中機(jī)組運(yùn)行系數(shù)是綜合了風(fēng)電機(jī)組連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、風(fēng)電機(jī)組實(shí)發(fā)功率與最優(yōu)有功功率比值、風(fēng)電機(jī)組發(fā)生故障時(shí)間三個(gè)不同的因素，每個(gè)因素在排隊(duì)過程中取不同的權(quán)重系數(shù)形成風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行系數(shù)；

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K_run-----表示風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行系數(shù)；

T_run-----表示風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間；

P_all-----表示風(fēng)電機(jī)組實(shí)發(fā)功率；

P_opt-----表示風(fēng)電機(jī)組的最優(yōu)有功功率；