[发明专利]对风力发电机组的输出功率进行控制的方法和设备

权利要求书

1.一种在风力发电机组的一次调频过程对输出功率进行控制的方法，其特征在于，所述方法包括：

预测风力发电机组的转速；

基于预测的转速，确定调频剩余时间，其中，调频剩余时间是指在不影响风力发电机组在一次调频后的恢复的情况下风力发电机组还能持续输出作为输出功率的用于一次调频的调频功率的时间；

根据确定的调频剩余时间对输出功率的提升进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的调频剩余时间对输出功率的提升进行控制的步骤包括：在调频剩余时间降为预定值之前，停止对输出功率的提升。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预测风力发电机组的转速的步骤包括：迭代地使用当前时刻的风力发电机组的转速和当前时刻的调频功率来预测下一时刻的风力发电机组的转速，当前时刻与下一时刻相隔预定时间步长，

确定调频剩余时间的步骤包括：每次预测出转速时确定预测出的转速是否满足预定条件；当任意一预测出的转速满足预定条件时，确定已经经过的预定时间步长的数量；计算所述数量与预定时间步长的乘积作为调频剩余时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据当前时刻的转速、当前时刻的气动机械转矩、与当前时刻的调频功率有关的当前时刻的电机电磁转矩、预定时间步长、转子转动惯量来预测预定时间步长后的转速。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在预测第一预定时间步长后的转速时所使用的当前时刻的转速、当前时刻的风力发电机组的气动机械转矩以及当前时刻的风力发电机组的电机电磁转矩为实测值，

在预测第n预定时间步长后的转速时所使用的当前时刻的转速、当前时刻的气动机械转矩以及当前时刻的电机电磁转矩基于预测的第n-1预定时间步长后的转速获得，其中，n为大于1的自然数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，预测的预定时间步长后的转速为：当前时刻的气动机械转矩与当前时刻的电机电磁转矩之差被预定加权值加权后的结果与当前时刻的转速的和，所述预定加权值为预定时间步长与转子转动惯量之比。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定条件为：基于任意一预测出的转速确定的风力发电机组的气动机械转矩大于被预定因子加权后的最低输出功率与所述任意一预测出的转速之比，

其中，最低输出功率为风力发电机组在一次调频后的恢复过程所允许的最小的输出功率。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的调频剩余时间对输出功率的提升进行控制的步骤包括：

调整调频功率，使得确定的调频剩余时间尽可能接近一次调频要求的剩余调频时间。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以预定时间间隔周期性地调整调频功率。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以预定时间间隔周期性地调整调频功率。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，调整调频功率的步骤包括：

(A1)判断确定的调频剩余时间是否小于一次调频要求的剩余调频时间；

如果确定的调频剩余时间小于一次调频要求的剩余调频时间，则在步骤(A2)设定小于当前的调频功率的功率值；

(A3)在假设设定的功率值为调频功率的情况下，再次预测风力发电机组的转速，并基于再次预测的转速再次确定调频剩余时间，并返回步骤(A1)；

如果确定的调频剩余时间大于一次调频要求的剩余调频时间，则在步骤(A4)设定大于当前的调频功率的功率值，并返回步骤(A3)；

如果确定的调频剩余时间等于一次调频要求的剩余调频时间，则在步骤(A5)将当前的功率值作为调频功率。