[發(fā)明專利]風電機組的降功率控制方法和裝置

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• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN113381438A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔安斌;郭銳;劉利
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 高燕;王兆賡

提供一種風電機組的降功率控制方法和裝置，所述降功率控制方法包括：接收限有功功率指令；響應(yīng)于接收到的限有功功率指令，確定風電機組的制動回路在不同限功率控制方式下所需消耗的能量值；確定制動回路當前的剩余能量值；基于所確定的制動回路當前的剩余能量值和制動回路在不同限功率控制方式下所需消耗的能量值，評估風電機組在不同限功率控制方式下的制動能力；基于針對制動能力的評估結(jié)果，對風電機組進行降有功功率控制。采用上述風電機組的降功率控制方法和裝置，針對風力發(fā)電機組的制動能力在限功率運行前進行在線評估，以有效降低風力發(fā)電機組的有功功率，保證并網(wǎng)端的有功輸出滿足電網(wǎng)要求，實現(xiàn)快速降功率的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體說來涉及風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種風電機組的降功率控制方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著風電等新能源并網(wǎng)占比越來越大，電網(wǎng)對于風電場快速調(diào)節(jié)功率的要求越來越高，通常會要求風電場在數(shù)秒內(nèi)將有功功率降至50％或者更低，以適應(yīng)頻率的變化。

目前，風電場降有功功率的技術(shù)方案為：風電場將“降低有功功率的需求”分配給各個風電機組，風電機組可以通過調(diào)節(jié)槳葉來降低風能捕捉，同時給變流器下發(fā)降低扭矩指令，從而實現(xiàn)降有功功率的目的。在采用上述方式中，快速降低風電機組扭矩，會對風電機組的載荷產(chǎn)生影響，此外，降有功功率的速率由變槳速度決定，一般會在十幾秒到幾十秒之間，無法滿足快速(如在3到5秒內(nèi))降有功功率的時間需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的示例性實施例的目的在于提供一種風電機組的降功率控制方法和裝置，以克服上述至少一種缺陷。

在一個總體方面，提供一種風電機組的降功率控制方法，所述降功率控制方法包括：接收限有功功率指令；響應(yīng)于接收到的限有功功率指令，確定風電機組的制動回路在不同限功率控制方式下所需消耗的能量值，限功率控制方式包括獨立限功率控制方式和組合限功率控制方式，其中，獨立限功率控制方式指通過單獨控制制動回路來消耗有功功率的限功率控制方式，組合限功率控制方式指通過變槳控制方式和控制制動回路的方式來同時消耗有功功率的限功率控制方式；確定制動回路當前的剩余能量值；基于所確定的制動回路當前的剩余能量值和制動回路在不同限功率控制方式下所需消耗的能量值，評估風電機組在不同限功率控制方式下的制動能力；基于針對制動能力的評估結(jié)果，對風電機組進行限有功功率控制。

可選地，確定風電機組的制動回路在獨立限功率控制方式下所需消耗的能量值的步驟可包括：確定控制風電機組的變流器的網(wǎng)側(cè)輸出功率值達到限功率目標值所需的第一時間；確定限有功功率控制指令的恢復時間；根據(jù)所確定的第一時間、恢復時間以及限功率目標值，確定制動回路在獨立限功率控制方式下所需消耗的能量值。

可選地，根據(jù)所確定的第一時間、恢復時間以及限功率目標值，確定制動回路在獨立限功率控制方式下所需消耗的能量值的步驟可包括：計算恢復時間與第一時間的差值；將計算得到的差值與限功率目標值的乘積，確定為制動回路在獨立限功率控制方式下所需消耗的能量值。

可選地，確定風電機組的制動回路在組合限功率控制方式下所需消耗的能量值的步驟可包括：確定控制風電機組的變流器的網(wǎng)側(cè)輸出功率值達到限功率目標值所需的第二時間，其中，第二時間不大于執(zhí)行限有功功率控制指令的延時要求；確定在變槳控制方式下，使得網(wǎng)側(cè)輸出功率值達到限功率目標值所需的第三時間；根據(jù)所確定的第二時間、第三時間以及限功率目標值，確定制動回路在組合限功率控制方式下所需消耗的能量值。

可選地，根據(jù)所確定的第二時間、第三時間以及限功率目標值，確定制動回路在組合限功率控制方式下所需消耗的能量值的步驟可包括：計算第三時間與第二時間的差值；將計算得到的差值與限功率目標值的乘積的一半，確定為制動回路在組合限功率控制方式下所需消耗的能量值。