[发明专利]一种风场能量管理的控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种风场能量管理的控制方法及系统。

背景技术

近年来，风力发电在中国以及全球已经成为发展最快的清洁能源之一。火力发电以及私家车的大量使用，对国内的环境造成较大的污染，因此，大力发展清洁能源，改变我国的能源结构成为迫在眉睫的事。风力发电技术较太阳能发电、潮汐发电或核电更加的成熟、清洁，受到了青睐。

随着风电场数量的增加和规模的增大、风机容量越来越大型化，风电场管理系统对于风电场的运行管理的重要性也日趋明显。但是风力发电的核心控制技术一直掌握在国外企业手中，风电场监控系统受制于人给风电场的运行管理带来的弊端也日趋明显。

风场能量管理系统包括风场有功出力控制、风场无功出力控制、风场启停机管理，能够接受本地或者远程调度指令，对风电场的有功出力、无功出力进行自动调控，同时能够根据现场实际情况，调整参数达到控制风场运行机组数量的目的。为风场的正常平稳运行、电网功率的平滑过渡或者电网出现某些故障时的支持提供帮助，为风电场以及电网的安全运行提供一定保障。现有的风电场能量管理系统使用的是比较粗糙的比例调节方式，这样的方式比较简单，硬件方面的要求不是很高，从长时间的运行反馈来看，运行较为稳定，可以在一定程度上满足业主及电网要求，若涉及到更高要求的控制精度以及可控的风场功率增大或者减小速率，该系统的控制方法则无法达到。

目前，我国风电场多为大规模的风电场，容量一般在几十MW到上百MW，且大多接入大电网。不同于分散式电网就地消化的方式，进入大电网的方式对于风电场的电能质量提出了更高的要求。不仅对于风场的控制精度提出了更高的要求，根据冀北电网风电接入标准，控制精度要求控制在风场容量的1％之内，还对于风场功率的增大或者减小的速率也有要求，不可过快也不可过慢。风力发电的方式不同于火电、水电，风力发电依赖于风，而风时时刻刻都在变化，风向或者风速的变化都会对机组的功率产生很大的影响，尤其是国内风力发电机组存在过高的故障率，风的捉摸不定更是会让机组经常报出故障而停机。因此，拥有一套根据风电场以及电网实时要求进行风电场能量的高标准调节的系统能够极大的减小弃风对电网产生的严重影响，能够在一定程度上支持电网故障的恢复，对风机的平稳运行也有帮助。

发明内容

本发明的目的是提供一种风场能量管理的控制方法，该方法能够进行风电场能量的高标准调节，极大的减小弃风对电网产生的严重影响，能够在一定程度上支持电网故障的恢复。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风场能量管理的控制方法，包括：

获取风场中每台机组的运行状态以及控制状态；

获取所述每台机组的有功功率、无功功率及风速，并根据所述有功功率、所述无功功率及所述风速计算预定参数的数值；

接收风场有功出力调控指令，并根据预定有功功率控制算法及相对应预定参数的数值进行风场有功功率的控制；

接收风场无功出力调控指令，并根据预定无功功率控制算法及相对应预定参数的数值进行风场无功功率的控制；

根据预定风场启停机控制算法及相对应预定参数的数值对风场中的机组进行开启和停止控制。

其中，所述根据预定有功功率控制算法及相对应预定参数的数值进行风场有功功率的控制包括：

设定风场进入限功率区间参数λ_{limit_in}、退出限功率区间参数λ_{limit_out}，计算风场有功功率与限定值差值error₁，其中，error₁＝P_limit-P，λ_{limit_out}>λ_{limit_in}，P_limit为风场有功功率限定值，P为风场实时有功功率；

若上周期不在限功率区间内，且error₁<λ_{limit_in}或上周期在限功率区间内，且error₁<λ_{limit_out}，则限功率标志位flag＝1；若上周期不在限功率区间内，且error₁>λ_{limit_in}或上周期在限功率区间内，且error₁>λ_{limit_out}，则限功率标志位flag＝0；