[發明專利]一種考慮最優轉子動能的風電場有功優化分配方法

有效

• 申請號: 202010524811.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111786404B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 湯奕;常平;俞智鵬;戴劍豐;李渝;孫誼媊;王衡;郭小龍;印欣;亢朋朋;宋朋飛;楊貴新;張鋒;樊國偉
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網新疆電力有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

1.一種考慮最優轉子動能的風電場有功優化分配方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，獲取風機初始轉速、最大轉速、初始槳距角；

步驟2，計算超速控制減載極限

通過下式計算最大減載量：

式中，ρ為空氣密度，R為風輪機半徑，v為輸入風速，C_p為風能利用系數，ω_tur,0和ω_tur,max分別為風機初始轉子轉速和風機最大轉子轉速，β為風機槳距角；

風能利用系數C_p通過下式進行計算：

式中，λ為葉尖速比；

步驟3，進行風機有功優化分配

當超速控制能滿足風電場棄風需求時，所述風機有功優化分配階段通過下式對各風機進行有功優化分配：

式中，和分別為t時刻與t₀時刻風機的轉子轉速，H_D為風電機組的轉動慣量；約束條件如下：

β_ij＝β_ij,0

式中，和分別為第i行第j列風機的棄風量與風電場總的棄風量，P_ij,mppt為風機降載前運行在最大功率跟蹤點時的有功輸出，β_ij,0為初始槳距角，和分別為風機初始的轉子轉速與允許的轉子最大轉速；

基于有功優化分配計算結果，向各風機發送轉速調節指令，以調節各風機功率；

當超速控制不能滿足風電場棄風需求轉子轉速達到上限時，若還需要進行有功減載，則采用風機槳距角控制，通過調整風機葉片的迎風角，改變風機的有功輸出；所述風機槳距角控制通過下式計算最優槳距角控制量：

式中，β_ij為第i行第j列風機槳距角的動作量；

約束條件如下：

0≤β_ij≤β_max

式中，為風機的最大轉子轉速，β_max為風機最大允許調節的槳距角；根據最優槳距角計算結果，向各風機發送槳距角調節指令。