[發明專利]風電場自動發電控制系統測試平臺

有效

• 申請號: 201710033678.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106774276B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 許昌;許帥;韓星星;王欣;楊杰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 竇賢宇

1.一種風電場自動發電控制系統測試平臺，其特征在于，包括：

風功率預測測試子系統，包括數據庫模塊、風功率預測算法與數據庫數據交換端口模塊、風功率預測算法設置模塊和預測結果顯示分析模塊，使風功率預測算法模塊與該子系統連接后可得到風功率預測測試結果；

風電場優化調度子系統，包括電網調度指令設置模塊、風功率預測結果讀取模塊、優化調度目標函數設置模塊、優化算法設置模塊和優化結果存儲分析模塊，使優化調度算法模塊能得到仿真結果；

風電場全過程仿真子系統，根據風力發電機單機仿真模型機，修改控制回路，采取先調節轉速再變槳的限功率控制策略，建立可限功率運行的風電場仿真模型，并能夠自動讀取數據庫中的風速、功率分配指令，并進行實時仿真，應用MATLAB結果圖形顯示功能，實時監測每臺機組風速、轉矩、轉速、槳距角、發電機功率和發電機定轉子電壓電流的變化情況；

數據庫通訊子系統，基于MYSQL數據庫軟件，建立中心數據庫以作為其他三個子系統的數據交換中心，設置數據輸入輸出端口，以聯合三個子系統進行風電場自動發電控制系統整體仿真；

所述風功率預測測試子系統采用徑向基函數網絡進行數據處理，其中，輸入層含N個節點；隱含層含P個節點；輸出層含L個節點，設某隱節點j，某輸出節點k，徑向基函數網絡中各項可表達為：網絡輸入向量x＝(X₁,X₂,…,X_S)^T，X₁,X₂,…,X_S為預測機組前1到S時刻的歷史輸出功率；隱節點j的基函數Φ_j(x)，j＝1,2,…,N；隱節點j與輸出節點k之間的權值w_jk，j＝1,2,…,N；k＝1,2,…,L；

網絡輸出向量Y＝(y₁,y₂,…,y_L)^T，y₁，y₂，…，y_L為機組后1到L時刻的預測功率輸出值；輸出節點k的閾值ab_k，是一個獨立于數據的隨機變量；

對于第i個輸入樣本向量x_i，隱含層輸出情況可采用下式進行計算，具體為：

網絡輸出

其中，C_j，δ_j分別為隱節點j的數據中心和神經網絡隱節點j的寬度系數，||x_i－C_j||表示輸入樣本x_i與隱節點數據中心C_j之間的距離。

2.如權利要求1所述的風電場自動發電控制系統測試平臺，其特征在于，所述風功率預測測試子系統中，還包括數據處理和誤差修正模塊：

采用線性函數對每組數據組進行轉換b＝(a-maxa)/(maxa-mina)，a、b分別為轉換前、后的值，maxa、mina分別為樣本的最大值和最小值；

網絡學習過程中，隱節點高斯函數的C_j、σ_j、輸出層ab_k以及連接隱含層和輸出層的權值w_jk均需進行誤差修正；

目標函數為：

式中：Y_ik為輸入樣本x_i時網絡輸出節點k的真實值，e_ik表示輸入樣本x_i時網絡輸出節點k的計算誤差。

3.如權利要求1所述的風電場自動發電控制系統測試平臺，其特征在于，風電場優化調度為：式中：Pⁱ_ref為機組i的有功分配指令；P_c、Pⁱ_f分別表示風電場電網調度指令和機組i的功率預測值；S_i為該機組的風輪掃掠面積；所有相關數據均需要與中心數據庫系統進行數據交換，機組功率分配指令Pⁱ_ref數據導入數據庫中進行存儲，為風電場AGC限功率控制仿真使用。