[發明專利]基于最優轉速功率追蹤的雙饋風機參與電網調頻控制方法

有效

• 申請號: 201810062552.3
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108123494B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 王德林;劉柳;張俊武;馬寧寧;曾謹科;范林源
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02P9/00;H02P101/15
• 代理公司: 51229 成都正華專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 何凡

本發明涉及一種基于最優轉速功率追蹤的雙饋風機參與電網調頻控制方法，在現有的槳距角控制模塊上，引入了風電廠功率控制器的信號，使得風電機組具備主動響應風電廠功率控制器命令的能力，通過反饋槳距角信號選擇配置最優轉速功率曲線，從而提高了雙饋風機參與電網調頻的經濟性與穩定性，調整槳距角具有調節能力強、持續時間長等優點，可以使雙饋風機較好地參與電網調頻。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，具體涉及基于最優轉速功率追蹤的雙饋風機參與電網調頻控制方法。

背景技術

作為并網主流機型的雙饋風電機組，其電力電子變換器屏蔽了機組與電網頻率之間的耦合關系，導致風機無法提供類似于同步發電機的慣性響應能力與調頻能力。因而，高比例風電接入系統勢必導致電網慣性降低、調頻能力不足等問題，為此，國內外的電網并網導則中均明確指出并網風電機組須提供調頻輔助服務。

現有研究更多關注于風電機組的一次調頻控制策略，鮮有文獻報道風電機組參與二次調頻控制策略，減載運行方式下最優轉速功率追蹤與二次調頻有機結合的風機綜合控制方案更未見深入研究。因此，合理解決變速風電機組的頻率控制問題，在兼顧經濟性以及穩定性的前提下使得風電機組具備類似于同步發電機的二次調頻能力，將是未來風電調頻技術需要進一步深入研究的方向。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于最優轉速功率追蹤的雙饋風機參與電網調頻控制方法，解決電網慣性降低、調頻能力不足等問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于最優轉速功率追蹤的雙饋風機參與電網調頻控制方法，包括以下步驟：

S1、測量電網系統的頻率f并根據電網系統的頻率f計算風電廠功率控制器下達命令信號ΔP_W；

S2、測量風電機組的電磁功率值P_e并根據電磁功率值P_e和命令信號ΔP_W計算風機響應風電廠控制器的槳距離角增量Δβ_agc；

S3、計算風機的預留槳距角β₀；

S4、測量風機轉速ω_r并根據風機轉速ω_r計算防止風機轉速過高的槳距角增量Δβ_ω；

S5、根據槳距離角增量Δβ_agc、預留槳距角β₀和槳距角增量Δβ_ω計算風機的槳距角β；

S6、將風機轉速ω_r分別與切入電角度值ω_A、進入最大功率跟蹤區的電角度值ω_B、恒定轉速區的電角度值ω_C和進入恒定功率區的電角度值ω_D比較，若ω_B≤ω_r≤ω_C，則進入步驟S7；若ω_A≤ω_r≤ω_B，則進入步驟S8；若ω_C≤ω_r≤ω_D，則進入步驟S9；

S7、風機運行于最大功率跟蹤區，根據風機的槳距角β計算電磁功率參考值P_optl并送至轉子逆變器；

S8、風機運行于啟動區，根據風機的槳距角β計算電磁功率參考值P_opt2并送至轉子逆變器；

S9、風機運行于恒轉速區，根據風機的槳距角β計算電磁功率參考值P_opt3并送至轉子逆變器。

本發明的有益效果是：