[發明專利]一種考慮風速波動與預測誤差的風電場雙層有功分配控制方法

在審

• 申請號: 201710431740.4
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107154648A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 殷明慧;范穎;沈春;李志翔;李冬運;李群;劉建坤;周前;陳兵;汪成根;卜京;謝云云;鄒云;陳哲;張寧宇;衛鵬
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;國網江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種考慮風速波動與預測誤差的風電場雙層有功分配控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對風電場的有功輸出計劃值預測風速以及仿真時間T_sim進行初始化；

步驟2、根據預測風速信息確定各風電機組的預測風功率上限

步驟3、通過全局優化分配方法，確定各風電機組的初始有功出力指令

步驟4、測量各風電機組實際出力值和PCC點處風電場實際出力值

步驟5、確定各風電機組參與風電場功率調節的協調系數k_mi和風電場實際出力值與電網調度指令的偏差值ΔP_WF；

步驟6、確定各風電機組有功功率的實時修正量

步驟7、確定修正后的機組有功指令

步驟8、判斷仿真時間t是否小于T_sim，若t＜T_sim，進入步驟4；否則，結束運行。

2.根據權利要求1所述的一種考慮風速波動與預測誤差的風電場雙層有功分配控制方法，其特征在于，步驟2中各風電機組的預測風功率上限的計算公式為：

式中，ρ為空氣密度，R為風力機風輪半徑，C_pmax為最佳葉尖速對應的風機風能捕獲系數的最大值，θ₀為初始槳矩角值，ω_N為額定轉速，C_P(θ₀,ω_N)為恒轉速控制下的風機風能捕獲系數，P_N為額定功率，為風速預測信息，V_in為切入風速，V_{con_ω}為恒轉速風速，V_N為額定風速，V_out為切出風速。

3.根據權利要求1所述的一種考慮風速波動與預測誤差的風電場雙層有功分配控制方法，其特征在于，步驟3中各風電機組的初始有功出力指令的計算公式為：

s.t

式中，k₁、k₂、k₃分別為3個子目標的權重系數；T為納入優化考慮范圍內的調度周期個數，n為風電場內風機個數；為電網在第j個周期下達給風電場的有功輸出計劃值；為機組i在第j個周期時的運行狀態，“1”表示運行狀態，“0”表示停機狀態；表示機組i在第j個周期時接收到的有功出力指令；分別為機組i在第j個周期時輸出功率上下限；ΔP_WTi為風電機組功率指令變化上限值。

4.根據權利要求1所述的一種考慮風速波動與預測誤差的風電場雙層有功分配控制方法，其特征在于，步驟5中各風電機組參與風電場功率調節的協調系數k_mi和風電場實際出力值與電網調度指令的偏差值ΔP_WF的計算公式分別為：

5.根據權利要求1所述的一種考慮風速波動與預測誤差的風電場雙層有功分配控制方法，其特征在于，步驟6中各風電機組的有功功率的實時修正量的確定公式為：