[發明專利]一種風電機群功率控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710174653.5
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106786784B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 陳思哲;熊國專;章云;孟安波;張桂東
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種風電機群功率控制方法，其特征在于，應用于風電機群，其中，所述風電機群中每臺風電機組在功率控制過程中的轉速均保持一致，所述方法包括：

預先創建并初始化與所述風電機群的規模相適應的種群，得到初始種群；其中，所述初始種群中的第i個個體的向量表達式為：

x_i,0＝[x_1,i,0,x_2,i,0,…x_D,i,0,x_bus,i,0]，i＝1,2,...,N；

式中，D表示所述風電機群中風電機組的數量，N表示所述初始種群中個體的數量，x_j,i,0表示所述初始種群的第i個個體中的第j臺風電機組的槳距角，j＝1,2,...,D，x_bus,i,0表示所述初始種群的第i個個體中變頻交流母線的頻率；

利用罰函數確定公式，確定每臺風電機組的罰函數；其中，所述罰函數確定公式為：

式中，P_j,i表示第i個個體中的第j臺風電機組的輸出功率，P_N表示風電機組的額定功率值，P_PENj,i表示第i個個體中的第j臺風電機組的罰函數；

利用目標函數值計算公式，計算每個個體的目標函數值；其中，所述目標函數值計算公式為：

式中，P_i表示第i個個體的目標函數值，C表示預設的懲罰因子；

基于差分進化算法，并結合每個個體的目標函數值，對所述初始種群進行種群進化處理，直到收斂為止，得到全局最優個體；其中，所述全局最優個體的向量表達式為：

x_g＝[x_1g,x_2g,…x_Dg,x_busg]；

式中，x_jg表示所述風電機群中第j臺風電機組的最優槳距角，x_busg表示變頻交流母線的最優頻率；

根據所述全局最優個體，對所述風電機群展開相應的控制，以控制每臺風電機組的槳距角和變頻交流母線的頻率。

2.根據權利要求1所述的風電機群功率控制方法，其特征在于，所述預先創建并初始化與風電機群的規模相適應的種群的過程，包括：

利用種群初始化公式，預先創建并初始化與所述風電機群的規模相適應的種群，得到所述初始種群；其中，所述種群初始化公式為：

式中，rand[0,1]表示在0和1之間產生的均勻隨機數，x_j^U表示風電機組的槳距角調節值的上限值，x_j^L表示風電機組的槳距角調節值的下限值，x_bus^U表示變頻交流母線的頻率調節值的上限值，x_bus^L表示變頻交流母線的頻率調節值的下限值。

3.根據權利要求1所述的風電機群功率控制方法，其特征在于，所述利用罰函數確定公式，確定每臺風電機組的罰函數的過程，包括：

利用輸出功率計算公式，計算每臺風電機組的輸出功率；其中，所述輸出功率計算公式為：

式中，P_j,i表示第i個個體中的第j臺風電機組的輸出功率，ρ表示空氣密度，A表示葉片掃掠面積，C_j(V_j,x_j,i,x_bus,i)表示第j臺風電機組的功率系數，V_j表示第j臺風電機組的實時風速，x_j,i表示第i個個體中的第j臺風電機組的槳距角，x_bus,i表示第i個個體中變頻交流母線的頻率；

利用每臺風電機組的輸出功率以及所述罰函數確定公式，確定出每臺風電機組的罰函數。