[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

本申請公開了一種風電機群功率控制方法及系統，該方法包括：預先創建并初始化與風電機群的規模相適應的種群，得到初始種群；利用罰函數確定公式，確定每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；基于差分進化算法，并結合每個個體的目標函數值，對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；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。本申請能夠減少風電機群控制過程中的風能損失量，并且能夠避免風電機組的輸出功率超出額定功率值。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，特別涉及一種風電機群功率控制方法及系統。

背景技術

近海風電具有風速高、湍流強度小、風速風向穩定等優點，是風電行業發展的主要趨勢。若采用風電機群集中控制取代單機分立控制，有利于降低故障率，從而減少海上維護工作、增加有效發電時間，同時可降低系統總成本。然而，當風電場內風速分布不均時，風電機群集中控制易導致較大風能損失，輸出功率容易超出額定功率值，如何在風速分布不均的情況下，減少風電機群控制過程中的風能損失量并避免風電機組的輸出功率超出額定功率值是目前還有待進一步解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種風電機群功率控制方法及系統，在風速分布不均的情況下，減少了風電機群控制過程中的風能損失量，并且能夠避免風電機組的輸出功率超出額定功率值。其具體方案如下：

一種風電機群功率控制方法，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。