[發(fā)明專利]風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)測試平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710033678.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106774276B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許昌;許帥;韓星星;王欣;楊杰
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 竇賢宇

1.一種風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)測試平臺，其特征在于，包括：

風功率預測測試子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫模塊、風功率預測算法與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)交換端口模塊、風功率預測算法設(shè)置模塊和預測結(jié)果顯示分析模塊，使風功率預測算法模塊與該子系統(tǒng)連接后可得到風功率預測測試結(jié)果；

風電場優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)，包括電網(wǎng)調(diào)度指令設(shè)置模塊、風功率預測結(jié)果讀取模塊、優(yōu)化調(diào)度目標函數(shù)設(shè)置模塊、優(yōu)化算法設(shè)置模塊和優(yōu)化結(jié)果存儲分析模塊，使優(yōu)化調(diào)度算法模塊能得到仿真結(jié)果；

風電場全過程仿真子系統(tǒng)，根據(jù)風力發(fā)電機單機仿真模型機，修改控制回路，采取先調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)庫中的風速、功率分配指令，并進行實時仿真，應(yīng)用MATLAB結(jié)果圖形顯示功能，實時監(jiān)測每臺機組風速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、槳距角、發(fā)電機功率和發(fā)電機定轉(zhuǎn)子電壓電流的變化情況；

數(shù)據(jù)庫通訊子系統(tǒng)，基于MYSQL數(shù)據(jù)庫軟件，建立中心數(shù)據(jù)庫以作為其他三個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換中心，設(shè)置數(shù)據(jù)輸入輸出端口，以聯(lián)合三個子系統(tǒng)進行風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)整體仿真；

所述風功率預測測試子系統(tǒng)采用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)處理，其中，輸入層含N個節(jié)點；隱含層含P個節(jié)點；輸出層含L個節(jié)點，設(shè)某隱節(jié)點j，某輸出節(jié)點k，徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)中各項可表達為：網(wǎng)絡(luò)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(jié)點j的基函數(shù)Φ_j(x)，j＝1,2,…,N；隱節(jié)點j與輸出節(jié)點k之間的權(quán)值w_jk，j＝1,2,…,N；k＝1,2,…,L；

網(wǎng)絡(luò)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(jié)點k的閾值ab_k，是一個獨立于數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)輸出

其中，C_j，δ_j分別為隱節(jié)點j的數(shù)據(jù)中心和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱節(jié)點j的寬度系數(shù)，||x_i－C_j||表示輸入樣本x_i與隱節(jié)點數(shù)據(jù)中心C_j之間的距離。

2.如權(quán)利要求1所述的風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)測試平臺，其特征在于，所述風功率預測測試子系統(tǒng)中，還包括數(shù)據(jù)處理和誤差修正模塊：

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

網(wǎng)絡(luò)學習過程中，隱節(jié)點高斯函數(shù)的C_j、σ_j、輸出層ab_k以及連接隱含層和輸出層的權(quán)值w_jk均需進行誤差修正；

目標函數(shù)為：

式中：Y_ik為輸入樣本x_i時網(wǎng)絡(luò)輸出節(jié)點k的真實值，e_ik表示輸入樣本x_i時網(wǎng)絡(luò)輸出節(jié)點k的計算誤差。

3.如權(quán)利要求1所述的風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)測試平臺，其特征在于，風電場優(yōu)化調(diào)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(wǎng)調(diào)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(guān)數(shù)據(jù)均需要與中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，機組功率分配指令Pⁱ_ref數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫中進行存儲，為風電場AGC限功率控制仿真使用。