[發(fā)明專利]風(fēng)儲(chǔ)集群參與電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)壓的協(xié)同控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410602832.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN104333037A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐西勝;高超;師長(zhǎng)立;苗福豐;吳濤;李善穎;鄧春;邢海瀛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所;國家電網(wǎng)公司;華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;華北電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/00;H02J3/16
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

1.一種風(fēng)儲(chǔ)集群參與電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)壓的協(xié)同控制方法，其特征在于，該協(xié)同控制方法步驟如下：

(1)采集電力系統(tǒng)頻率、電壓信息及風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速信息，同時(shí)根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度指令，形成風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻、調(diào)壓備用容量需求；

(2)根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)電場(chǎng)調(diào)頻、調(diào)壓備用容量需求，利用風(fēng)電機(jī)組的超速控制與槳距角控制，確定各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的初始有功功率、無功功率出力、初始轉(zhuǎn)速、初始槳距角，以及儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)；

(3)根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)的頻率偏差及其變化率信息，確定電力系統(tǒng)目前的調(diào)頻需求；根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)的電壓偏差及其變化率信息，確定電力系統(tǒng)目前的調(diào)壓需求；

(4)根據(jù)風(fēng)電機(jī)組出力狀況，確定風(fēng)電機(jī)組和儲(chǔ)能裝置需要發(fā)出的有功功率與無功功率大小；

(5)結(jié)合風(fēng)電機(jī)組容量、勵(lì)磁電流限制及系統(tǒng)實(shí)時(shí)電氣狀態(tài)，確定風(fēng)電機(jī)組有功功率與無功功率出力參考值；

(6)結(jié)合儲(chǔ)能容量限制及電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)電氣狀態(tài)，確定儲(chǔ)能裝置的有功功率與無功功率出力參考值；

(7)將風(fēng)電機(jī)組輸出有功功率及無功功率參考值轉(zhuǎn)換為風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速、槳距角、勵(lì)磁電流等參數(shù)輸入給風(fēng)電機(jī)組，使風(fēng)電機(jī)組完成對(duì)電力系統(tǒng)頻率及電壓的調(diào)節(jié)；

(8)將儲(chǔ)能裝置的有功功率及無功功率出力參考值輸入給儲(chǔ)能裝置，使儲(chǔ)能裝置完成對(duì)電力系統(tǒng)頻率及電壓的調(diào)節(jié)；

(9)完成對(duì)電力系統(tǒng)頻率和電壓的調(diào)節(jié)后，按照步驟(1)和步驟(2)恢復(fù)風(fēng)電機(jī)組和儲(chǔ)能裝置調(diào)頻調(diào)壓備用容量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)儲(chǔ)集群參與電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)壓的協(xié)同控制方法，其特征在于，所述步驟(1)中電力系統(tǒng)調(diào)度指令是指電力系統(tǒng)調(diào)度方根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)頻需求與風(fēng)速信息所確定的風(fēng)電場(chǎng)各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組預(yù)留d％的有功功率作為調(diào)頻備用容量需求，d為5％-10％；該調(diào)頻備用容量需求由風(fēng)電機(jī)組超速控制與槳距角控制提供。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)儲(chǔ)集群參與電力系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)壓的協(xié)同控制方法，其特征在于，所述步驟(2)各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的初始轉(zhuǎn)速的確定與風(fēng)速有關(guān)，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組有功功率輸出能力與電力系統(tǒng)調(diào)頻備用需求，將風(fēng)速劃分為啟動(dòng)風(fēng)速段、低風(fēng)速段、中風(fēng)速段和高風(fēng)速段4部分；其中，啟動(dòng)風(fēng)速段為切入風(fēng)速到門檻風(fēng)速，啟動(dòng)風(fēng)速段風(fēng)電機(jī)組有功功率輸出能力較小，轉(zhuǎn)速變化對(duì)風(fēng)電機(jī)組有功功率輸出影響不大；低風(fēng)速段上限為利用超速控制可提供全部電力系統(tǒng)調(diào)頻備用需求的風(fēng)速；高風(fēng)速段下限為采用最大功率點(diǎn)跟蹤時(shí)，風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到最大轉(zhuǎn)速時(shí)的風(fēng)速；對(duì)應(yīng)不同風(fēng)速，風(fēng)電機(jī)組的初始轉(zhuǎn)速不同，初始轉(zhuǎn)速ω與風(fēng)速關(guān)系滿足：

式中，R_W為風(fēng)電機(jī)組半徑，λ為風(fēng)電機(jī)組按照最大功率點(diǎn)跟蹤控制時(shí)得到的葉尖速比，λ'為風(fēng)電機(jī)組按照預(yù)留d％的有功功率作為調(diào)頻備用容量需求時(shí)得到的葉尖速比，v_{風(fēng)速}為檢測(cè)到的風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速，v_{門檻風(fēng)速}為啟動(dòng)風(fēng)速段的最大風(fēng)速，v_mid.in為中風(fēng)速段的最小風(fēng)速。