[发明专利]自动调节风电场中风机有功输出的方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是一种自动调节风电场中风机有功输出的方法。 

背景技术

随着风电规模的持续增大，风电对同步电网的影响愈加显著。当大规模风电基地集中接入输电系统后，可使整个电力系统的动态行为和稳定机理发生显著的变化。其中一个重要问题就是系统的阻尼特性可能受到显著削弱。近年来，国内外学者就风电场对系统的阻尼影响及附加阻尼控制展开了研究。 

阻阻尼影响方面，有人通过实例分析了不同类型不同容量风机组成的风电场对系统阻尼影响，认为接入大容量常规异步风电机组能够增强系统阻尼，而接入双馈风电机组则明显降低了系统阻尼。现有技术指出双馈风电场会对电力系统阻尼产生负面影响，严重时甚至导致系统失稳。还有人通过算例分析得出双馈风电场为电力系统提供正阻尼的结论。有研究认为风电比例小于16％的情形，认为风电场对系统阻尼削弱作用是有限的。也有研究认为采用转矩分析法得出双馈风电场对系统阻尼的削弱程度决定于风机机侧变频器的控制策略和控制参数。 

在附加控制方面，现有利用风机转速变化存储故障过程中系统的不平衡能量，从而改善其接入系统的同步稳定性的；也有通过改变风电机组频率特性，使风电场产生正阻尼作用的；还有分别在有功控制环和无功控制环中加入附加控制阻尼区域振荡，均收到了阻尼效果，且认为阻尼控制附加在无功控制环中有利于风机轴系安全。有人通过附加控制使风电场对系统暂态频率偏差具有快速响应能力，并提出有功和无功回路分别独立采用线性和非线性控制策略，实现系统振荡模式阻尼的提高。 

可见，现在的研究为风电场阻尼电力系统提供了理论基础和较多思路。然而尚有两个关键问题没有很好解决：1)风电场对电力系统阻尼产生正面影响的解析条件未明确给出；2)现有技术虽然提到对风电场实施附加控制，但都没有详细论证广域通信网引起的时滞可能造成附加控制失效的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动调节风电场中风机有功输出的方法，它能有效改善风电场对电力系统的阻尼影响。 

本发明是这样实现的：自动调节风电场中风机有功输出的方法，检测风电场中汇集 点母线频率，并将检测到的数据反馈给每台风机的控制系统的有功比较环节的输入端，使反馈的汇集点母线频率作为有功附加信号，对原有的有功给定值进行修正，以获得新的有功给定值，根据新的有功给定值再通过双闭环控制系统实时调节每台风机的有功输出，从而实现对整个风电场的自动同步调节。 

反馈给每台风机的汇集点母线频率的反馈延时要求小于根据公式(C-5)所得的计算