[發(fā)明專利]一種風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111628524A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 陳娜娜;鄧清闖;盧曉光;霍富強;馬樹立;周珍珍;辛飛;黃河濤;程占偉;楊相銀
• 申請（專利權）人: 許昌許繼風電科技有限公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;F03D7/04;F03D7/02
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發(fā)明公開了一種風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)，包括：風電場數(shù)據(jù)采集模塊，獲取風電場功率數(shù)據(jù)并傳輸至電能分配模塊；并網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊，獲取并網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)并傳輸至功率控制模塊；調(diào)度數(shù)據(jù)交換模塊，接收功率調(diào)度指令并傳輸至功率控制模塊，并上傳若干個風機的功率數(shù)據(jù)；功率控制模塊，依據(jù)功率調(diào)度指令和并網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，得到風電場需要輸出的有功功率；電能分配模塊，通過功率分配模型對風電場需要輸出的有功功率進行分配，得到每個風機的有功功率需求，并對應傳輸至風機。通過構建合理的數(shù)據(jù)傳輸通道，對風機群的運行信息與狀態(tài)信息進行處理分析，并結合并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，對風電場中的功率可調(diào)風機進行控制，解決了電能波動對電網(wǎng)的影響，并實現(xiàn)了風電場機組平穩(wěn)調(diào)控。

技術領域

本發(fā)明涉及風力發(fā)電輔助設備技術領域，特別涉及一種風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)。

背景技術

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人類社會對電能的需求量越來越大，風能作為一種可再生的清潔能源，得到越來越多人的認可，然而風電功率輸出的特點為間歇性、多變化，大型風電場接入電網(wǎng)必然會面臨電功率平穩(wěn)調(diào)度問題，伴隨風電場規(guī)模的擴大，風電裝機容量不斷提高，風電場對電網(wǎng)的影響逐漸顯現(xiàn)，風電并網(wǎng)所帶來的電壓穩(wěn)定性問題、暫態(tài)穩(wěn)定性及頻率穩(wěn)定性問題都凸現(xiàn)出來。隨著國家建立堅強型電網(wǎng)戰(zhàn)略的逐步推進，對風電廠的調(diào)度管理系統(tǒng)需求應運而生，電網(wǎng)要求風電場必須配備能量管理系統(tǒng)即風電場自動發(fā)電控制(AGC)系統(tǒng)，用來控制風力發(fā)電機的出力，使風電場發(fā)電量做到可調(diào)可控。

由于國內(nèi)風電技術起步較晚，風電場功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)技術不成熟，尤其當風速變化劇烈時，對電網(wǎng)的沖擊更為明顯，原因是現(xiàn)有的能量管理系統(tǒng)往往沒有考慮功率調(diào)整幅度對風機的沖擊，導致當風速變化劇烈能量管理系統(tǒng)對風機調(diào)控時給機組帶來巨大的沖擊，使風機振動加劇、載荷增加，從而縮短機組壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)，通過構建合理的數(shù)據(jù)傳輸通道，對風電場風機群的運行信息與狀態(tài)信息進行處理分析，并結合并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，對風電場中的功率可調(diào)風機進行控制，解決了風機接入電網(wǎng)后輸出電能波動對電網(wǎng)的影響，并實現(xiàn)了風電場機組的平穩(wěn)調(diào)控，滿足了電網(wǎng)和機組的調(diào)控需求。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種風電場自動發(fā)電控制系統(tǒng)，包括：風電場數(shù)據(jù)采集模塊、并網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊、調(diào)度數(shù)據(jù)交換模塊、功率控制模塊和電能分配模塊；

所述風電場數(shù)據(jù)采集模塊獲取風電場功率數(shù)據(jù)并傳輸至所述電能分配模塊；

所述并網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊獲取并網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)并傳輸至所述功率控制模塊，所述并網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)包括：并網(wǎng)側(cè)有功功率和并網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)頻率；

所述調(diào)度數(shù)據(jù)交換模塊接收功率調(diào)度指令并傳輸至所述功率控制模塊，并上傳所述若干個風機的功率數(shù)據(jù)；

所述功率控制模塊依據(jù)所述功率調(diào)度指令和所述并網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，得到所述風電場需要輸出的有功功率；

所述電能分配模塊通過功率分配模型對所述風電場需要輸出的有功功率進行分配，得到每個所述風機的有功功率需求，并對應傳輸至所述風機。

進一步地，所述風電場功率數(shù)據(jù)包括：功率可調(diào)風機臺數(shù)、功率可調(diào)風機可用功率、功率不可調(diào)風機臺數(shù)和功率不可調(diào)風機輸出功率。

進一步地，所述電能分配模塊分配給第j臺功率可調(diào)風機的功率需求P_ref(j)為：

其中，P_avail(j)為第j臺所述功率可調(diào)風機有功功率可調(diào)范圍，P_TotalAvail為所述功率可調(diào)風機的有功功率總額，P_refout為所述功率調(diào)度指令的有功功率，P_TotalConst為所述功率不可調(diào)風機的有功功率總額，M為功率不可調(diào)風機臺數(shù)，N為功率可調(diào)風機臺數(shù)。