【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电的，尤其是指一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法、系统、存储介质及计算设备。
技术介绍
1、近年来海上风力发电发展迅速，装机容量不断创新高，与此同时海上风电不断攀升的容量也给电网稳定运行带来巨大挑战。相比陆上风电，海上风电的装机容量普遍较大，这使得能量管理的精准控制变得更加困难。《gb/t 19963.1-2021风电场接入电力系统技术规定》中提出了关于分钟变化率的要求，对于风电场装机容量pn>150mw的风电场，10分钟有功功率变化率限值为50mw，1分钟有功功率变化率限值为15mw。由于分钟变化率的最大限制是固定的，风电场容量越大，对有功控制的要求就越高。因此，有必要研究适用于大容量海上风电场分钟变化率的有功控制方法，保障国家标准规定和电网安全稳定运行，优化发电运行收益。
2、一般的分钟有功功率变化率控制方法为：当前功率基础上加上一个既满足1分钟有功功率变化率限值又满足10分钟有功功率变化率限值的量去进行控制。但对于大容量海风场，有功目标值与有功实际值相差较小，有功分配算法存在偏差会导致风电场有功上升较慢或者不上升，这给风电场造成了不必要的发电量损失。
3、中国专利技术专利申请cn106786669b公开了一种方法，该方法使用功率预测值作为输入来判断未来有功变化值是否会越限，如果不越限则不对风电场投入分钟变化率的限制。但这种方法依赖于风速和功率的预测值，使用较为受限，受提供的功率预测值的准确率的影响。
技术实现思路
1、本
2、本专利技术的第二目的在于提供一种适用于分钟变化率的风电场有功控制系统。
3、本专利技术的第三目的在于提供一种存储介质。
4、本专利技术的第四目的在于提供一种计算设备。
5、本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，包括以下步骤：
6、初始化和读取风电场装机容量pn，根据风电场装机容量pn确认风电场1分钟有功功率变化率限值l1和10分钟有功功率变化率限值l10；
7、初始化并维护时间窗口为1分钟和10分钟的有功功率历史数据数组，并将实时有功功率值保存到这两个数组中，同时清除超出时间窗口的历史功率数据；
8、将1分钟有功功率历史数据数组的最小值与风电场1分钟有功功率变化率限值l1求和计算出1分钟限功率目标值pt1；将10分钟有功功率历史数据数组的最小值与风电场10分钟有功功率变化率限值l10求和计算出10分钟限功率目标值pt10；设定分钟变化率限功率有功目标值pt为1分钟限功率目标值pt1和10分钟限功率目标值pt10中的最小值，即pt=min(pt1,pt10)；
9、使用分钟变化率限功率有功目标值pt作为风电场实际下发的有功控制目标值p，初始化并维护全场有功控制偏差数组，其中有功控制偏差为上一控制周期的有功控制目标值p与当前周期的有功实际值之差；
10、当有功控制偏差连续n个周期大于阈值t，则认为风电场实时有功处于稳定或者下降状态，该状态下实时有功超过分钟变化率限功率有功目标值pt的概率小，此时通过提高有功控制目标值p来避免有功控制目标值低导致的发电量损失；
11、当有功控制偏差未连续n个周期大于阈值t，则认为风电场实时有功处于上升或波动状态，该状态下实时有功超过分钟变化率限功率有功目标值pt的概率大，此时使用分钟变化率限功率有功目标值pt作为实际下发的有功控制目标值p。
12、进一步，通过提高有功控制目标值p来避免有功控制目标值低导致的发电量损失，具体的实施流程如下：
13、当有功控制偏差满足连续n个周期大于阈值t，则启用叠加优化策略；
14、初始化叠加偏差的值为0，当有功控制偏差大于阈值t，则对该有功控制偏差进行累积计算，叠加偏差+=有功控制偏差*ki，其中ki为控制偏差累积速率的系数；当有功控制偏差介于0和阈值t之间时，则不对有功控制偏差进行累积计算；当有功控制偏差介于负阈值-t和0之间时，则叠加偏差需要加上负的有功控制偏差*ki；如果有功控制偏差小于负阈值-t，此时全场有功实际值比分钟变化率限功率有功目标值pt低，应立刻退出叠加优化策略，并将叠加偏差重置为0；
15、当叠加偏差大于0时，有功控制目标值p为分钟变化率限功率有功目标值pt加上叠加偏差，当叠加偏差小于或等于0时，使用分钟变化率限功率有功目标值pt作为有功控制目标值p进行下发。
16、进一步，从风电场配置中读取风电场装机容量pn，基于《gb/t 19963.1-2021风电场接入电力系统技术规定》中提出分钟变化率的要求，根据风电场装机容量pn确认1分钟有功功率变化率限值l1和10分钟有功功率变化率限值l10，具体如下：
17、当pn＜30mw时，10分钟有功功率变化率限值l10为10mw，1分钟有功功率变化率限值l1为3mw；
18、当30≤pn≤150mw时，10分钟有功功率变化率限值l10为pn/3mw，1分钟有功功率变化率限值l1为pn/10mw；
19、当pn＞150mw时，10分钟有功功率变化率限值l10为50mw，1分钟有功功率变化率限值l1为15mw。
20、进一步，初始化并维护时间窗口为1分钟和10分钟的有功功率历史数据数组，风电场有功以1秒刷新m次的频率算，则1分钟有功功率历史数据数组大小为60m，10分钟有功功率历史数据数组大小为600m，每次迭代将当前风电场有功功率添加进上述1分钟有功功率历史数据数组和10分钟有功功率历史数据数组，并将时间窗口之外的历史功率数据剔除。
21、本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种适用于分钟变化率的风电场有功控制系统，用于实现上述的适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，包括：
22、初始化模块，用于初始化和读取风电场装机容量pn，根据风电场装机容量pn确认风电场1分钟有功功率变化率限值l1和10分钟有功功率变化率限值l10；初始化并维护时间窗口为1分钟和10分钟的有功功率历史数据数组，并将实时有功功率值保存到这两个数组中，同时清除超出时间窗口的历史功率数据；
23、分钟变化率有功目标值计算模块，用于将1分钟有功功率历史数据数组的最小值与风电场1分钟有功功率变化率限值l1求和计算出1分钟限功率目标值pt1；将10分钟有功功率历史数据数组的最小值与风电场10分钟有功功率变化率限值l10求和计算出10分钟限功率目标值pt10；设定分钟变化率限功率有功目标值pt为1分钟限功率目标值pt1和10分钟限功率目标值pt10中的最小值，即pt=min(pt1,pt1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，通过提高有功控制目标值P来避免有功控制目标值低导致的发电量损失，具体的实施流程如下：
3.根据权利要求1所述的一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，从风电场配置中读取风电场装机容量Pn，基于《GB/T 19963.1-2021风电场接入电力系统技术规定》中提出分钟变化率的要求，根据风电场装机容量Pn确认1分钟有功功率变化率限值L1和10分钟有功功率变化率限值L10，具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，初始化并维护时间窗口为1分钟和10分钟的有功功率历史数据数组，风电场有功以1秒刷新m次的频率算，则1分钟有功功率历史数据数组大小为60m，10分钟有功功率历史数据数组大小为600m，每次迭代将当前风电场有功功率添加进上述1分钟有功功率历史数据数组和10分钟有功功率历史数据数组，并将时间窗口之外的历史功率数据剔除。
5.
6.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现权利要求1至4中任一项所述的适用于分钟变化率的风电场有功控制方法。
7.一种计算设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求1至4中任一项所述的适用于分钟变化率的风电场有功控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，通过提高有功控制目标值p来避免有功控制目标值低导致的发电量损失，具体的实施流程如下：
3.根据权利要求1所述的一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，从风电场配置中读取风电场装机容量pn，基于《gb/t 19963.1-2021风电场接入电力系统技术规定》中提出分钟变化率的要求，根据风电场装机容量pn确认1分钟有功功率变化率限值l1和10分钟有功功率变化率限值l10，具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种适用于分钟变化率的风电场有功控制方法，其特征在于，初始化并维护时间窗口为1分钟和10分钟的有功功率历史数据数组，风电场有功以1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙启涛，王志强，钟婵，叶恒富，王斌，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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