[發明專利]一種考慮轉速約束的風電場內慣量響應功率分配方法

在審

• 申請號: 202110931885.7
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113659639A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 何廷一;李崇濤;馬紅升;吳水軍;沐潤志;和鵬
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/24;H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種考慮轉速約束的風電場內慣量響應功率分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

判斷電網是否發生有功功率缺額，當發生有功功率缺額時，確定風電場內具備慣量響應能力的并網風電機組i；

根據所述并網風電機組i計算風電場慣量響應控制對象額定容量總和S_w；

根據轉速約束、變流器容量限制條件確定風電場內并網風電機組i的短時可上調容量c_u,i和短時可下調容量c_d,i；

根據短時可上調容量c_u,i和短時可下調容量c_d,i得到風電場的慣量響應功率向上調節限幅、風電場的慣量響應功率向下調節限幅以及風電場內并網風電機組慣量響應功率分配系數；

將風電場慣量響應調差系數結合風電場慣量響應控制對象額定容量總和S_w得到風電場的慣量響應功率P_{VIC_farm}；

根據所述額定容量總和S_w、所述慣量響應功率P_{VIC_farm}以及所述功率分配系數得到風電場內并網風電機組i的慣量響應功率P_VIC,i，并發出慣量響應功率指令；

將所述慣量響應功率指令傳輸給各并網風電機組，并網風電機組增發P_VIC,i進行功率支援。

2.根據權利要求1所述的考慮轉速約束的風電場內慣量響應功率分配方法，其特征在于，確定風電場內具備慣量響應能力的并網風電機組i可由下式判斷是否具備慣性響應能力：

其中，v_i表示風電場內并網風電機組i的風速；v_1,i為風電場內并網風電機組i具備慣性響應能力時對應風速下限；v_n,i為風電場內并網風電機組i具備慣性響應能力時對應風速上限，該風速也為機組i的額定風速。

3.根據權利要求2所述的考慮轉速約束的風電場內慣量響應功率分配方法，其特征在于，所述v_1,i根據下式計算求得：

其中，P_w1,i為風電場內并網風電機組i應提供慣性響應對應最低出力約束；C_Pmax,i為風電場內并網風電機組i的最大風能利用系數；ρ為空氣密度；r_i為風電場內并網風電機組i的風力機葉片半徑。

4.根據權利要求3所述的考慮轉速約束的風電場內慣量響應功率分配方法，其特征在于，根據所述并網風電機組i計算風電場慣量響應控制對象額定容量總和S_w由下式計算：

其中，n表示為風電場內并網風電機組臺數。

5.根據權利要求4所述的考慮轉速約束的風電場內慣量響應功率分配方法，其特征在于，所述根據轉速約束、變流器容量限制條件確定風電場內并網風電機組i的短時可上調容量c_u,i和短時可下調容量c_d,i的步驟包括：

風電場并網風電機組i最小轉速約束以及變流器容量限制的機組可短時向上調節容量c_u,i表達式如下所示：

其中，P_w,i和P_MPPT,i分別為風電場并網風電機組i的機械功率和最大功率追蹤表達式；ω_min,i為風電場并網風電機組i的最低轉速約束；ω_2,i為風電場并網風電機組i運行在MPPT控制下風速v_2,i對應的轉速；

風電場并網風電機組i最大轉速約束以及最低并網功率約束的機組可短時向下調節容量c_d,i表達式如下所示：

其中，ω_3,i為風電場并網風電機組i運行在MPPT控制下風速v_3,i對應的轉速。