[發(fā)明專利]風(fēng)電機(jī)組有功功率優(yōu)化分配方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210423161.6
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114784887A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李邦興;劉慶伏;葉林;王建國;程玉林;丁為;徐峰;沐潤志;吳水軍;任鑫;王華
• 申請（專利權(quán)）人: 華能新能源股份有限公司;中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;云南電力試驗研究院（集團(tuán)）有限公司;北京華能新銳控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明公開了一種風(fēng)電機(jī)組有功功率優(yōu)化分配方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)，本發(fā)明方法將風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行兩次分類，篩選出優(yōu)先調(diào)節(jié)機(jī)組群和備用調(diào)節(jié)機(jī)組群，根據(jù)電網(wǎng)頻率變化，結(jié)合優(yōu)先調(diào)節(jié)機(jī)組群和備用調(diào)節(jié)機(jī)組群的可用調(diào)節(jié)裕度，選取風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行風(fēng)電場功率調(diào)節(jié)量分配。能夠根據(jù)未來多個時段內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的有功功率輸出的變化趨勢，合理劃分風(fēng)電機(jī)群，減少風(fēng)電機(jī)組的調(diào)節(jié)次數(shù)，降低頻繁調(diào)節(jié)對風(fēng)電機(jī)組壽命的影響。同時優(yōu)化風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)電機(jī)組的有功出力分布，降低風(fēng)電場的有功出力損耗，提升風(fēng)電場的運營、管理水平，大大提高風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源發(fā)電技術(shù)中的風(fēng)電場有功功率控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電機(jī)組有功功率優(yōu)化分配方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量比例的不斷提升，風(fēng)力發(fā)電廠送往電網(wǎng)的功率的大幅度波動將會對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來越來越大的隱患。因此，實現(xiàn)對風(fēng)電場功率的可調(diào)控性是迫切需要解決的問題。

《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定第1部分：陸上風(fēng)電》(GB/T 19963.1-2021)標(biāo)準(zhǔn)中對風(fēng)電場的有功功率控制要求做了詳細(xì)的規(guī)定，上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“風(fēng)電場應(yīng)配置有有功功率控制系統(tǒng)，具備有功功率調(diào)節(jié)能力”、“當(dāng)風(fēng)電場有功功率在總額定功率的20％以上時，風(fēng)電場應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率的連續(xù)平滑調(diào)節(jié)，并能夠參與電力系統(tǒng)有功功率控制”、“風(fēng)電場應(yīng)能夠自動計算風(fēng)電場理論可發(fā)功率及備用容量，具備降低總有功功率、增加總有功功率、改變有功功率變化率等自動發(fā)電控制功能”。由此可見，風(fēng)電場的有功功率控制技術(shù)在風(fēng)電場并網(wǎng)方面起著至關(guān)重要的作用。

目前風(fēng)電場中使用的有功功率分配方案比較簡單，多采用直接啟停機(jī)或平均分配的方式對功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

直接啟停機(jī)的調(diào)節(jié)方式存在幾點缺陷：1)較頻繁的風(fēng)機(jī)啟停機(jī)會影響風(fēng)機(jī)的壽命，同時風(fēng)機(jī)起停機(jī)需要一定的時間，導(dǎo)致調(diào)節(jié)速度較慢；2)調(diào)節(jié)力度較大，不能實現(xiàn)較準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。為了不超出調(diào)節(jié)的限額，必須留有一定的裕量，從而使得風(fēng)場的上網(wǎng)有功功率只能維持在一個較低的值，損壞了風(fēng)場的經(jīng)濟(jì)效益；3)沒有考慮全場風(fēng)機(jī)的壽命均衡。當(dāng)持續(xù)出現(xiàn)升降功率的時候，有可能導(dǎo)致某些風(fēng)機(jī)頻繁起停，而其他風(fēng)機(jī)一直不參與調(diào)節(jié)，最終導(dǎo)致整個風(fēng)場風(fēng)機(jī)壽命的不均衡，增加了維護(hù)難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電機(jī)組有功功率優(yōu)化分配方法、系統(tǒng)、裝置及存儲介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，直接啟停機(jī)的調(diào)節(jié)方式所帶來的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面，提供了一種風(fēng)電機(jī)組有功功率優(yōu)化分配方法，包括以下步驟：

將風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組劃分為不可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群，以及若干可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群；

依據(jù)可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群中風(fēng)電機(jī)組的超短期功率預(yù)測變化值，將可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群中的風(fēng)電機(jī)組劃分到優(yōu)先調(diào)節(jié)機(jī)組群或備用調(diào)節(jié)機(jī)組群；

根據(jù)電網(wǎng)的當(dāng)前頻率變化量，計算出風(fēng)電場應(yīng)調(diào)整的有功功率總變化量；

依據(jù)短期風(fēng)功率預(yù)測數(shù)據(jù)計算出風(fēng)電場的最大理論有功功率，基于風(fēng)電場的最大理論有功功率與風(fēng)電場的額定功率比例關(guān)系，計算各個優(yōu)先調(diào)節(jié)機(jī)組群、備用調(diào)節(jié)機(jī)組群的可調(diào)節(jié)有功功率裕度；

基于可調(diào)節(jié)有功功率裕度從優(yōu)先調(diào)節(jié)機(jī)組群、備用調(diào)節(jié)機(jī)組群中選取風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行風(fēng)電場功率調(diào)節(jié)量分配。

作為本發(fā)明的一個可選方案，將風(fēng)電場中的風(fēng)電機(jī)組劃分為不可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群，以及若干可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群，具體方法如下：

將處于停運狀態(tài)或檢修狀態(tài)的風(fēng)電機(jī)組劃分為不可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群；將正常運行的風(fēng)電機(jī)組中，同一廠家、同一型號風(fēng)電機(jī)組分為一個可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群，并對劃分出的若干個可參與調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組群進(jìn)行編號。