[發明專利]變速變頻風電機組的一次調頻方法和設備

有效

• 申請號: 201611217069.5
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN108242814B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 余夢婷;田萌;李健
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張川緒;王兆賡

1.一種變速變頻風電機組的一次調頻方法，其特征在于，所述一次調頻方法包括：

A)檢測電網的當前頻率；

B)計算電網的當前頻率與標準頻率之間的頻率偏差，并確定所述頻率偏差是否超出頻率死區；

C)當所述頻率偏差超出頻率死區時，確定風電機組的第一功率，其中，所述第一功率為一次調頻時，風電機組輸出的有功功率給定值；

D)當電網的當前頻率大于標準頻率時，通過調整風電機組的轉矩給定值以及控制風電機組的槳距角使風電機組輸出所述第一功率，以實現一次調頻，

或者，當電網的當前頻率小于標準頻率時，檢測風電機組的當前槳距角，并將檢測到的當前槳距角與啟動變槳控制的槳距角的最小值進行比較，當檢測到的當前槳距角大于所述最小值時，通過調整風電機組的轉矩給定值以及控制風電機組的槳距角使風電機組輸出所述第一功率，以實現一次調頻。

2.根據權利要求1所述的一次調頻方法，其特征在于，步驟D)還包括：

當檢測到的當前槳距角小于所述最小值時，調整控制風電機組的轉矩給定值使風電機組輸出所述第一功率，以實現一次調頻，

其中，調整風電機組的轉矩給定值的步驟包括：根據所述第一功率和風電機組的轉速計算得到第一轉矩給定值，將風電機組的轉矩給定值調整為第一轉矩給定值。

3.根據權利要求1所述的一次調頻方法，其特征在于，步驟C)包括：

C1)確定風電機組的當前輸出功率；

C2)計算平衡所述頻率偏差需要風電機組輸出的功率變化量；

C3)將風電機組的當前輸出功率與所述功率變化量的和作為風電機組的第一功率。

4.根據權利要求3所述的一次調頻方法，其特征在于，在步驟C2)中，根據功率變化量與額定輸出功率以及當前頻率之間的映射關系來得到所述功率變化量。

5.根據權利要求2所述的一次調頻方法，其特征在于，所述一次調頻方法還包括：

F)在執行一次調頻之后，繼續檢測電網的當前頻率；

G)計算檢測到的電網的當前頻率與標準頻率之間的頻率偏差，并確定所述頻率偏差是否超出頻率死區；

H)當所述頻率偏差沒有超出頻率死區時，將風電機組轉矩給定值調整為第二轉矩給定值，其中，第二轉矩給定值表示在當前風速下風電機組輸出功率時對應的轉矩值；

I)將所述第一功率以恒定的速率恢復到當前風速下風電機組的輸出功率的功率給定值。

6.一種變速變頻風電機組的一次調頻設備，其特征在于，所述一次調頻設備包括：

頻率檢測單元，檢測電網的當前頻率；

頻率偏差確定單元，計算電網的當前頻率與標準頻率之間的頻率偏差，并確定所述頻率偏差是否超出頻率死區；

第一功率確定單元，當所述頻率偏差超出頻率死區時，確定風電機組的第一功率，其中，所述第一功率為一次調頻時，風電機組輸出的有功功率給定值；

調頻單元，當電網的當前頻率大于標準頻率時，通過調整風電機組的轉矩給定值以及控制風電機組的槳距角使風電機組輸出所述第一功率，以實現一次調頻，或者，當電網的當前頻率小于標準頻率時，檢測風電機組的當前槳距角，并將檢測到的當前槳距角與啟動變槳控制的槳距角的最小值進行比較，當檢測到的當前槳距角大于所述最小值時，通過調整風電機組的轉矩給定值以及控制風電機組的槳距角使風電機組輸出所述第一功率，以實現一次調頻。

7.根據權利要求6所述的一次調頻設備，其特征在于，當檢測到的當前槳距角小于所述最小值時，調頻單元通過調整風電機組的轉矩給定值使風電機組輸出所述第一功率，以實現一次調頻，

其中，調頻單元根據所述第一功率和風電機組的轉速計算得到第一轉矩給定值，將風電機組的轉矩給定值調整為第一轉矩給定值。

8.根據權利要求6所述的一次調頻設備，其特征在于，第一功率確定單元通過以下方式來確定第一功率：確定風電機組的當前輸出功率；計算平衡所述頻率偏差需要風電機組輸出的功率變化量；將風電機組的當前輸出功率與所述功率變化量的和作為風電機組的第一功率。