[发明专利]一种风电机群功率控制方法及系统

说明书

本申请公开了一种风电机群功率控制方法及系统，该方法包括：预先创建并初始化与风电机群的规模相适应的种群，得到初始种群；利用罚函数确定公式，确定每台风电机组的罚函数；利用目标函数值计算公式，计算每个个体的目标函数值；基于差分进化算法，并结合每个个体的目标函数值，对初始种群进行种群进化处理，直到收敛为止，得到全局最优个体；根据所述全局最优个体，对所述风电机群展开相应的控制，以控制每台风电机组的桨距角和变频交流母线的频率。本申请能够减少风电机群控制过程中的风能损失量，并且能够避免风电机组的输出功率超出额定功率值。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风电机群功率控制方法及系统。

背景技术

近海风电具有风速高、湍流强度小、风速风向稳定等优点，是风电行业发展的主要趋势。若采用风电机群集中控制取代单机分立控制，有利于降低故障率，从而减少海上维护工作、增加有效发电时间，同时可降低系统总成本。然而，当风电场内风速分布不均时，风电机群集中控制易导致较大风能损失，输出功率容易超出额定功率值，如何在风速分布不均的情况下，减少风电机群控制过程中的风能损失量并避免风电机组的输出功率超出额定功率值是目前还有待进一步解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电机群功率控制方法及系统，在风速分布不均的情况下，减少了风电机群控制过程中的风能损失量，并且能够避免风电机组的输出功率超出额定功率值。其具体方案如下：

一种风电机群功率控制方法，应用于风电机群，其中，所述风电机群中每台风电机组在功率控制过程中的转速均保持一致，所述方法包括：

预先创建并初始化与所述风电机群的规模相适应的种群，得到初始种群；其中，所述初始种群中的第i个个体的向量表达式为：

x_i,0＝[x_1,i,0,x_2,i,0,…x_D,i,0,x_bus,i,0]，i＝1,2,...,N；

式中，D表示所述风电机群中风电机组的数量，N表示所述初始种群中个体的数量，x_j,i,0表示所述初始种群的第i个个体中的第j台风电机组的桨距角，j＝1,2,...,D，x_bus,i,0表示所述初始种群的第i个个体中变频交流母线的频率；

利用罚函数确定公式，确定每台风电机组的罚函数；其中，所述罚函数确定公式为：

式中，P_j,i表示第i个个体中的第j台风电机组的输出功率，P_N表示风电机组的额定功率值，P_PENj,i表示第i个个体中的第j台风电机组的罚函数；

利用目标函数值计算公式，计算每个个体的目标函数值；其中，所述目标函数值计算公式为：

式中，P_i表示第i个个体的目标函数值，C表示预设的惩罚因子；

基于差分进化算法，并结合每个个体的目标函数值，对所述初始种群进行种群进化处理，直到收敛为止，得到全局最优个体；其中，所述全局最优个体的向量表达式为：

x_g＝[x_1g,x_2g,…x_Dg,x_busg]；

式中，x_jg表示所述风电机群中第j台风电机组的最优桨距角，x_busg表示变频交流母线的最优频率；

根据所述全局最优个体，对所述风电机群展开相应的控制，以控制每台风电机组的桨距角和变频交流母线的频率。