[發(fā)明專利]風(fēng)電場頻率支撐能力估計方法、裝置和計算機設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110098798.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112865204B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯宗相;喬穎;李昊;李渝
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司;清華大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 孫巖

1.一種風(fēng)電場頻率支撐能力估計方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)頻率響應(yīng)策略，建立風(fēng)電機組的發(fā)電功率和風(fēng)電機組所能提供的頻率支撐能力之間的關(guān)系模型；所述頻率響應(yīng)策略用于決定了所述風(fēng)電機組的發(fā)電功率與備用功率的關(guān)系；所述備用功率與表征所述頻率支撐能力的慣性系數(shù)和下垂系數(shù)的存在對應(yīng)關(guān)系；所述備用功率用于作為中間變量，建立所述風(fēng)電機組發(fā)電功率與所述頻率支撐能力之間的關(guān)系模型；

獲取風(fēng)電機組發(fā)電功率的歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)所述風(fēng)電機組發(fā)電功率的歷史數(shù)據(jù)，求解所述風(fēng)電機組的發(fā)電功率和風(fēng)電機組所能提供的頻率支撐能力之間的關(guān)系模型，得到對應(yīng)的風(fēng)電機組頻率支撐能力的歷史數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述風(fēng)電機組發(fā)電功率的歷史數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的風(fēng)電機組頻率支撐能力的歷史數(shù)據(jù)，計算不同風(fēng)況下風(fēng)電場的等效發(fā)電功率和風(fēng)電場的等效頻率支撐能力；

對所述不同風(fēng)況下風(fēng)電場的等效發(fā)電功率和風(fēng)電場的等效頻率支撐能力進行擬合，獲得風(fēng)電場發(fā)電功率與風(fēng)電場頻率支撐能力之間的函數(shù)關(guān)系；

將風(fēng)電場發(fā)電功率的實時數(shù)據(jù)代入所述風(fēng)電場發(fā)電功率與風(fēng)電場頻率支撐能力之間的函數(shù)關(guān)系，得到風(fēng)電場頻率支撐能力的預(yù)估結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)電場發(fā)電功率的實時數(shù)據(jù)包括風(fēng)電場預(yù)設(shè)時段內(nèi)平均功率的實時數(shù)據(jù)；所述根據(jù)頻率響應(yīng)策略，建立風(fēng)電機組發(fā)電功率和風(fēng)電機組所能提供頻率支撐能力之間的關(guān)系模型包括：

根據(jù)頻率響應(yīng)策略確定對應(yīng)的風(fēng)電機組發(fā)電功率與預(yù)留的備用功率的關(guān)系；

確定預(yù)留的備用功率與表征頻率支撐能力的慣性系數(shù)的關(guān)系；

確定預(yù)留的備用功率與表征頻率支撐能力的下垂系數(shù)的關(guān)系；

由發(fā)電功率與預(yù)留的備用功率的關(guān)系、預(yù)留的備用功率與慣性系數(shù)的關(guān)系，確定發(fā)電功率與慣性系數(shù)的關(guān)系；

由發(fā)電功率與預(yù)留的備用功率的關(guān)系、預(yù)留的備用功率與下垂系數(shù)的關(guān)系，確定發(fā)電功率與下垂系數(shù)的關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述頻率響應(yīng)策略包括以下至少一種：

當(dāng)風(fēng)電機組出力高于系統(tǒng)設(shè)定水平后，高出的部分留作備用功率，所述備用功率用于提供頻率響應(yīng)；

風(fēng)電機組保持恒定功率點的備用功率，所述備用功率用于提供頻率響應(yīng)；

風(fēng)電機組的備用功率與風(fēng)電機組的發(fā)電功率之間的比值恒定，所述備用功率用于提供頻率響應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取風(fēng)電機組發(fā)電功率的歷史數(shù)據(jù)包括：

確定風(fēng)電機組風(fēng)速與風(fēng)電機組發(fā)電功率之間的函數(shù)關(guān)系；

獲得風(fēng)電機組風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述風(fēng)電機組風(fēng)速的歷史數(shù)據(jù)以及所述風(fēng)電機組風(fēng)速與風(fēng)電機組發(fā)電功率的函數(shù)關(guān)系，得到風(fēng)電機組發(fā)電功率的歷史數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述由發(fā)電功率與預(yù)留的備用功率的關(guān)系、預(yù)留的備用功率與下垂系數(shù)的關(guān)系，確定發(fā)電功率與下垂系數(shù)的關(guān)系之后，所述方法還包括：

確定風(fēng)電機組的控制誤差；

基于所述風(fēng)電機組的控制誤差、所述風(fēng)電機組發(fā)電功率與慣性系數(shù)的關(guān)系，確定控制誤差下風(fēng)電機組發(fā)電功率與慣性系數(shù)的關(guān)系；

基于所述風(fēng)電機組的控制誤差、所述風(fēng)電機組發(fā)電功率與下垂系數(shù)的關(guān)系，確定控制誤差下風(fēng)電機組發(fā)電功率與下垂系數(shù)的關(guān)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述對所述不同風(fēng)況下風(fēng)電場的等效發(fā)電功率和風(fēng)電場的等效頻率支撐能力進行擬合，獲得風(fēng)電場發(fā)電功率與風(fēng)電場頻率支撐能力之間的函數(shù)關(guān)系之后，所述方法還包括：

獲得預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場平均功率的歷史數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場最小功率的歷史數(shù)據(jù)；

擬合得到預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場平均功率與預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場最小功率的函數(shù)關(guān)系；

獲得預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場平均功率的實時數(shù)據(jù)，將所述預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場平均功率的實時數(shù)據(jù)代入所述預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場平均功率與預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場最小功率的函數(shù)關(guān)系中，預(yù)估對應(yīng)的預(yù)設(shè)時段內(nèi)風(fēng)電場最小功率的實時數(shù)據(jù)。