[發明專利]一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法

有效

• 申請號: 202010530754.3
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111740431B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 楊靖;應有;許國東;孫勇;史曉鳴;孟明
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/16;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集風電場并網點頻率，計算風電場調頻控制的有功功率參考值；

(2)以網損電量最小化為優化目標，進行風電場有功功率控制，風電場有功功率控制調節目標函數如下：

其中，是有功功率控制調節誤差，P_Loss是風電場網損，P_{Gi_ref}是風電場內各臺機組有功功率參考值，i是風電機組的臺數，N是風電場內機組的總臺數，P_{F_ref}是風電場有功功率控制目標值，是第k-1次控制后的風電場總有功功率值

有功功率控制目標如下：

其中，是有功功率控制調節誤差，ΔP_Gi是第i臺風電機組有功功率調節量，判斷有功調節是否滿足要求

若滿足有功功率控制目標，則繼續進行無功功率調節；若不滿足有功功率控制目標，則回到步驟2，k＝k+1重新計算，k為控制次數；

(3)計算風電機組有功功率調節的極值，設置有功調節限制；

(4)調整風電機組端電壓，對風電場進行無功功率控制。

2.根據權利要求1所述的一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，所述步驟1風電場參與電網調頻需要的有功功率參考值的調節量計算如下：

ΔP_F＝-k_fΔf

其中，ΔP_F是風電場有功功率調節量，k_f是調頻系數，Δf是頻率偏差量。

3.根據權利要求2所述的一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，所述步驟2風電場有功功率控制目標計算如下：

P_{F_ref}＝P_F+ΔP_F

其中，P_{F_ref}是風電場有功功率控制目標值，P_F是風電場實際功率值。

4.根據權利要求1所述的一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，所述步驟3有功功率調節限制如下：

ΔP_{Gi_min}≤ΔP_Gi≤ΔP_{Gi_max}

風電機組有功功率調節的極值計算如下：

其中，ΔP_Gi是第i臺風電機組有功功率調節量，ΔP_{Gi_min}是第i臺風電機組有功功率調節最小值，ΔP_{Gi_max}是第i臺風電機組有功功率調節最大值，P_{Gi_max}是第i臺風電機組有功功率最大值，P_{Gi_min}是第i臺風電機組有功功率最小值，K_P是功率控制斜率，T是有功功率控制周期。

5.根據權利要求1所述的一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，所述步驟4無功功率控制的調節量如下：

其中，ΔQ_{G_ji}是第j條線路上第i臺風電機組無功功率調節量，U_{G_max}是風電機組端電壓最大值，U_{G_min}是風電機組端電壓最小值，U_{G_ji}是第j條線路上第i臺風電機組端電壓，X_ji是等值阻抗，U_pcc為并網點實際電壓，U_{pcc_ref}為并網點電壓參考值。

6.根據權利要求5所述的一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，所述步驟4風電機組無功功率控制的控制約束條件如下：

0.9≤U_{G_ji}≤1.1

其中，U_{G_ji}是第j條線路上第i臺風電機組端電壓。

7.根據權利要求5所述的一種大型風電場參與電力系統調頻控制方法，其特征在于，所述步驟4風電機組無功功率控制的調節極值計算如下：

其中，ΔQ_{Gi_min}是第i臺風電機組無功功率調節最小值，ΔQ_{Gi_max}是第i臺風電機組無功功率調節最大值，Q_{Gi_max}是第i臺風電機組無功功率最大值，Q_{Gi_min}是第i臺風電機組無功功率最小值，K_Q是無功功率控制斜率，T是功率控制周期。