[发明专利]一种风电场有功功率变化率控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种风电场有功功率变化率控制方法及系统，该控制方法包括如下步骤：读取风电场装机容量，计算风电场1分钟功率变化率限值和10分钟功率变化率限值；预测风电场风速；计算风电场统计风速‑功率曲线；根据预测风速以及风电场统计风速‑功率曲线，计算风电场的预测功率；计算功率变化率，对风电场有功功率变化率进行控制。还涉及一种系统，该系统包括：初始化模块、风速预测模块、风速‑功率曲线生成模块、功率预测模块和功率控制指令计算模块。通过本发明能够将风电场功率变化率限制在国家标准规定的变化率限值以下，降低对电网的冲击，减少对快速调频电源的要求，同时与常规算法相比能够明显减少控制次数，降低风电场发电量损失。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电场有功功率变化率控制方法及系统。

背景技术

近年来我国风力发电发展迅猛，由于大规模风电接入电网，风电的波动性和随机性已经给电网的稳定运行带来了前所未有的挑战，尤其是风电功率短时间、大幅度的波动将给电网带来巨大冲击，对电网的调频能力尤其是快速调频能力提出了更高要求。《GB/T19963-2011风电场接入电力系统技术规定》对正常运行情况下风电场有功功率1min有功功率变化和10min有功功率变化限值提出了具体要求，因此有必要在国家标准规定基础上研究风电场有功功率变化的控制方法，保证电网的安全稳定运行。

常规的风电控制方法都是基于风电场当前工况，没有利用功率预测结果，因而要实现风电场有功功率变化率控制，一般是在当前功率基础上加上一个既满足1min有功功率变化限值又满足10min有功功率变化限值的固定限值进行控制，这样势必造成每一控制周期都对风电场下发控制指令进行控制，给风电场造成了不必要的发电量损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前的现有技术是在当前功率基础上加上一个既满足1分钟的有功功率变化限值又满足10分钟的有功功率变化限值的固定限值进行控制，这样会使得每一控制周期都得对风电场下发控制指令进行控制，给风电场造成发电量损失。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种风电场有功功率变化率控制方法，该方法包括如下步骤：

S1，读取风电场装机容量，计算风电场1分钟功率变化率限值和10分钟功率变化率限值，同时清空任一时间点10分钟后功率变化率越限过程链表中的记录；

S2，读取当前时间点及之前的风电场所有风电机组的平均风速或测风塔风速的1分钟时间间隔历史数据，作为预测输入样本数据，同时构造支持向量回归预测模型，所述模型根据预测输入样本数据预测当前时间点1分钟后和10分钟后风电场风速；

S3，读取当前时间点及之前的风电场所有风电机组的平均风速或测风塔风速的10分钟平均值和风电场有功功率的10分钟平均值的历史数据，根据所述的历史数据计算风电场统计风速-功率曲线；

S4，根据S2中的预测风速以及S3中的风电场统计风速-功率曲线，计算风电场当前时间点1分钟后和10分钟后的预测功率；

S5，根据风电场当前功率、S4中的预测功率以及S1中的1分钟功率变化率限值和10分钟功率变化率限值，计算1分钟功率变化率和10分钟功率变化率，并判断该功率变化率是否越限，对风电场有功功率变化率进行控制，最后返回到S2。

进一步地，所述S5中的判断该功率变化率是否越限，如果越限，则计算变化率不越限情况下当前时间点1分钟后的风电场功率的控制目标值；如果不越限，则对当前时间点1分钟后的风电场功率不进行控制，设置为自由发电状态。

进一步地，所述S3中还包括：

S31，读取风电场中所有风电机组的平均风速或测风塔风速的在任一个10分钟时间段内的平均值和风电场的有功功率在任一个10分钟时间段内的平均值的历史数据；