风电场功率控制方法及系统技术方案

本发明专利技术的实施例提供了一种风电场功率控制方法及系统，涉及风力发电技术领域。旨在提高风电场功率控制效率。其包括获取模式信号、控制功率指令值、控制精度指令以及限功率到零指令；根据模式信号、控制功率指令值以及全场风机理论功率之和，对所处模式进行识别；根据所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；根据控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。风电场功率控制系统包括EMS系统以及全场风机。各个性能参数可选，可针对地方电网标准中的不同性能参数要求做选择，满足不同电网要求，提高风电场功率控制效率。功率控制效率。功率控制效率。

【技术实现步骤摘要】
风电场功率控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体而言，涉及一种风电场功率控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着我国风电装机容量占比大幅度增加，为了使电网更加稳定平滑运行，国家电网对于风电的调峰能力提出了更高要求。在国家电网颁布的《GBT 19963
‑
2011风电场接入电力系统技术规定》与《NBT 31078
‑
2016风电场并网性能评价方法》这两个标准基础之上，各个省份又根据自己省份的各种电力资源布局提出了更加适用于本省电力调度系统的标准，且更新迭代时间也很快，这些标准大都比国家电网标准中的性能参数要求更加严苛。性能参数包括整个风场控制模式的定义分类不同、响应时间要求不同、最小控制误差要求不同、全场功率变化率要求不同、是否需要全场限功率到零等。
[0003]针对以上地方电网并网测试性能参数要求多样化，各大风机厂家大都是先对每个省份的电网标准要求做详细解析，之后再量身定制相应功率控制程序，此种方法为目前最为普遍一种方法。因此，风机质保期内，如遇该省份电网标准有更新，只能按照新标准进行定制化设计再次重新进行测试联调。
[0004]针对目前众多的电网标准要求，各个风机厂家都是定制了非常多的全场功率控制程序，版本多势必降低开发与维护的效率，对程序的管理也增加了难度，进而增大了出错的概率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种风电场功率控制方法，其能够提高风电场功率控制效率。
[0006]本专利技术的目的还包括，提供了一种风电场功率控制系统，其能够提高风电场功率控制效率。
[0007]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0008]本专利技术的实施例提供了一种风电场功率控制方法，包括：
[0009]获取模式信号、控制功率指令值P
调
、控制精度指令以及限功率到零指令；
[0010]根据所述模式信号、所述控制功率指令值P
调
以及全场风机理论功率P
单理
之和，对所处模式进行识别；
[0011]根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；
[0012]根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；
[0013]根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。
[0014]可选地，所述根据所述模式信号、所述控制功率指令值P
调
以及全场风机理论功率P
单理
之和，对所处模式进行识别的步骤包括：
[0015]若所述模式信号无变化，则所述所处模式识别为就地模式；
[0016]若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P
调
大于或等于全场风机理论功率
P
单理
之和，则所述所处模式识别为自由发电模式；
[0017]若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P
调
小于全场风机理论功率P
单理
之和，则所述所处模式识别为调度模式。
[0018]可选地，所述根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制的步骤包括：
[0019]若所述所处模式为调度模式，则在第一预设时间段内对全场风机进行限功率控制；
[0020]若所述所处模式为就地模式或者自由发电模式，则对全场风机进行限功率变化率控制。
[0021]可选地，所述根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：
[0022]根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制。
[0023]可选地，所述根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：
[0024]若控制精度为第一百分数，则采用优先级分组控制算法进行精度控制；
[0025]若控制精度为第二百分数，则同时采用优先级分组控制算法以及第一PID控制算法进行精度控制；
[0026]若控制精度为第三百分数，则同时采用优先级分组控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法进行精度控制；
[0027]其中，第一百分数＞第二百分数＞第三百分数。
[0028]可选地，所述第一PID控制算法包括：
[0029]将控制功率指令值P
调
与关口表功率P
关
的差值作实时补充在第一PID控制器的输入值，以缩小控制精度e＝(P
关
‑
P
调
)/P
调
；
[0030]其中，e为控制精度，P
调
为控制功率指令值，P
关
为关口表功率值。
[0031]可选地，所述第二PID控制算法包括：
[0032]将控制功率指令值P
调
作为第二PID控制器的输入值，关口表功率P
关
作为第二PID控制器的输出值，以缩小控制精度e＝(P
关
‑
P
调
)/P
调
；其中，e为控制精度，P
调
为控制功率指令值，P
关
为关口表功率值。
[0033]可选地，所述滑动步长算法包括：
[0034]根据风机的历史发电情况以及综合潜力值对风机进行排序；
[0035]若全场风机总实时有功功率值P
全实
下降至M
×
P
限
时，依据公式P
全变
P
滑
＝M
滑
得到风机台数，余数为Q；
[0036]依据公式P
单目
＝P
滑
，得到排名前M
滑
台风机的功率目标值；依据P
单目
＝Q，得到排名第M
滑
+1台风机的功率目标值；
[0037]其中，P
全实
全场风机总实时有功功率值，M为全场风机台数，P
限
为单台风机最小功率设定值，P
滑
为滑动步长，M
滑
参与滑动步长算法风机台数，P
单目
为单台风机功率目标值。
[0038]可选地，所述根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制的步骤包括：
[0039]若进行限功率到零，则根据控制功率指令值P
调
与关口表功率P
关
的差值得到线路损耗功率值S，将线路损耗功率值S作为全场风机功率控制的目标值，对全场风机进行限功率的操作。
[0040]本专利技术的实施例还提供了一种风电场功率控制系统。风电场功率控制系统包括EMS系统以及全场风机；EMS系统与全场风机通信，EMS系统用于执行风电场功率控制方法。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场功率控制方法，其特征在于，包括：获取模式信号、控制功率指令值P
调
、控制精度指令以及限功率到零指令；根据所述模式信号、所述控制功率指令值P
调
以及全场风机理论功率P
单理
之和，对所处模式进行识别；根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。2.根据权利要求1所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据所述模式信号、所述控制功率指令值P
调
以及全场风机理论功率P
单理
之和，对所处模式进行识别的步骤包括：若所述模式信号无变化，则所述所处模式识别为就地模式；若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P
调
大于或等于全场风机理论功率P
单理
之和，则所述所处模式识别为自由发电模式；若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P
调
小于全场风机理论功率P
单理
之和，则所述所处模式识别为调度模式。3.根据权利要求1或2所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制的步骤包括：若所述所处模式为调度模式，则在第一预设时间段内对全场风机进行限功率控制；若所述所处模式为就地模式或者自由发电模式，则对全场风机进行限功率变化率控制。4.根据权利要求1或2所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制。5.根据权利要求4所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：若控制精度为第一百分数，则采用优先级分组控制算法进行精度控制；若控制精度为第二百分数，则同时采用优先级分组控制算法以及第一PID控制算法进行精度控制；若控制精度为第三百分数，则同时采用优先级分组控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法进行精度控制；其中，第一百分数＞第二百分数＞第三百分数。6.根据权利要求5所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述第一PID控制算法包括：将控制功率指令值P
调
与关口表功率P
关
的差值作实时补充在第一PID控制器的输入值，以缩小...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵巧红，周武喜，黄凌翔，谭诤，官艳凤，
申请(专利权)人：哈电风能有限公司，
类型：发明
国别省市：