[發明專利]電力系統超低頻振蕩抑制方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210244338.6
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114629134A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 何廷一;吳琛;曾丕江;吳興楊;和鵬;孟賢;許珂瑋
• 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: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 袁文英

1.一種電力系統超低頻振蕩抑制方法，其特征在于，所述方法應用于風電場主控制系統，所述方法包括：

獲取同步相量測量裝置采集到的電力系統的頻率信號數據以及各臺風電機組的轉子轉速，所述頻率信號數據至少包括電力系統的振蕩頻率和幅值；

利用所述振蕩頻率以及各臺風電機組的轉子轉速，確定各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式；

若任一所述風電機組進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式，則根據所述振蕩頻率和幅值修正目標風電機組的有功輸出參考功率，實現對系統頻率超低頻振蕩的抑制，所述目標風電機組為任一進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式的風電機組。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述利用所述振蕩頻率以及各臺風電機組的轉子轉速，確定各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式，包括：

利用所述振蕩頻率以及預設頻率閾值，確定所述電力系統的振蕩類型，所述振蕩類型至少包括超低頻振蕩；

在所述電力系統的振蕩類型為超低頻振蕩時，利用各臺所述風電機組的轉子轉速以及最大功率跟蹤模式轉速下限，確定所述各臺風電機組是否進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式；

當任一風電機組的轉子轉速大于所述最大功率跟蹤模式轉速下限時，則確定對應的風電機組進入系統頻率超低頻振蕩抑制模式。

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于，所述根據所述振蕩頻率和幅值修正目標風電機組的有功輸出參考功率，實現對系統頻率超低頻振蕩的抑制，包括：

利用所述目標風電機組的轉子轉速及最大功率跟蹤模式轉速下限，確定所述目標風電機組的最大可釋放轉子動能；

根據所述目標風電機組的轉子轉速、運行風速及槳距角，確定所述目標風電機組的當前機械功率以及機械輸出功率；

利用所述機械輸出功率以及當前機械功率確定目標風電機組的機械功率變化值；

根據所述最大可釋放轉子動能、所述機械功率變化值、所述振蕩頻率和所述幅值，確定風電抑制超低頻振蕩控制參數；

利用系統頻率變化、風電抑制超低頻振蕩控制參數以及所述目標風電機組進入所述系統頻率超低頻振蕩抑制模式前的運行點的參考功率，修正所述目標風電機組的有功輸出參考功率，實現對系統頻率超低頻振蕩的抑制。

4.根據權利要求3所述方法，其特征在于，所述利用所述目標風電機組的轉子轉速及最大功率跟蹤模式轉速下限，確所述目標風電機組的最大可釋放轉子動能，包括：

式中，ΔE_WT為最大可釋放轉子動能，H_WT為風電機組的固有慣性時間常數，ω₁為風電機組的當前運行轉子轉速，ω₀為最大功率跟蹤模式轉速下限。

5.根據權利要求3所述方法，其特征在于，所述根據所述目標風電機組的轉子轉速、運行風速及槳距角，確定所述目標風電機組的當前機械功率以及機械輸出功率，包括：

式中：ρ為空氣密度，C_p為風能捕獲效率系數；λ為葉尖速比，λ_i為中間變量，A為槳葉風能捕獲面積，ω為轉子轉速，v為運行風速，β為槳距角，R為風電機組的風輪半徑，令ω＝ω₁得到當前風電機組機械功率P₁，令ω＝ω₁且β＝0得到機械功率輸出為P₂。

6.根據權利要求3所述方法，其特征在于，在所述超低頻振蕩的頻率變化的半個周期內，所述目標風電機組蘊含的轉子動能足以持續的提供所述有功輸出參考功率的支撐，則所述根據所述最大可釋放轉子動能、所述機械功率變化值、所述振蕩頻率和所述幅值，確定風電抑制超低頻振蕩控制參數，包括：

式中，A₀為系統頻率振蕩的幅值，T為振蕩周期，K_WT為風電抑制超低頻振蕩控制參數，ΔE_WT為最大可釋放轉子動能，ΔP為機械功率變化值。