[发明专利]基于风电场场级能量控制的风电机群启停机控制方法

说明书

本发明公开了一种基于风电场场级能量控制的风电机群启停机控制方法，包括如下步骤：1.以风电场每一台风电机组为测量点，采集风机实时数据，存储历史数据，分析评估以建立风机健康度、可控性、运行力评估、周期内启停机次数四个维度的数据模型；2.启停机控制策略模型：设定单台风电机组，有功功率限制值下限为5％；对于整个风电场而言，当全场的有功功率限制值小于5％或者场内有多台有功功率不可控的风机导致整场的功率无法达到要求时，则启用停机策略；若是风电场的有功功率能力低于风电场有功功率限制值的A％，则启动场内停止的风机。本发明具有能够延长机组使用寿命，节约成本和提高稳定性的特点。

技术领域

本发明涉及风电场技术领域，尤其是涉及一种能够延长机组使用寿命，节约成本和提高稳定性的基于风电场场级能量控制的风电机群启停机控制方法。

背景技术

近几年来，我国风力发电发展迅速，风电装机容量已实现翻番式增长，在全国发电装机结构中所占的比例逐步上升。但与此同时，风能利用率较低、风能间歇性、波动性和随机性对电网的影响以及风电场经济运行水平较低等问题仍然普遍存在。

在我国不少地区，由于风电过度发展，造成风电规模与电网接纳的不相协调，其电网调度运行问题越来越突出，风电场弃风限电现象也较为严重。目前，系统可提供的调峰容量与电网输送能力不足是风力发电并网运行的主要制约因素。在北方一些限电严重的区域，经常会出现大片风电机组被限制停机的现象。

而在这其中，风电机组的启停无序不仅可能会给业主带来发电量的损失，过于频繁的启停操作会大幅减少风电机组的使用寿命，带来较多的安全隐患，不利于风电场稳定经济运行。

因此，设计一套智能的风电场级启停机策略，就显得十分必要。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，现有风电场内的风电机组存在风能资源利用率低，安全隐患大以及难以稳定运行的问题，提供了一种能够延长机组使用寿命，节约成本和提高稳定性的基于风电场场级能量控制的风电机群启停机控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于风电场场级能量控制的风电机群启停机控制方法，包括如下步骤：

(1-1)数据测量采集与分析评估风电机组状态：

以风电场每一台风电机组为测量点，采集风机实时数据，存储历史数据，分析评估以建立风机健康度、可控性、运行力评估、周期内启停机次数四个维度的数据模型；

(1-2)启停机控制策略模型：

设定单台风电机组，有功功率限制值下限为5％；对于整个风电场而言，当全场的有功功率限制值小于5％或者场内有多台有功功率不可控的风机导致整场的功率无法达到要求时，则启用停机策略；若是风电场的有功功率能力低于风电场有功功率限制值的A％，则启动场内停止的风机。

本发明通过合理安排风电机组的启机和停机，提高风资源利用率，减少不必要的启停操作，既可以使得全场风电出力快速、安全的响应电网调度指令的变化，从而减少对电网的冲击以及发电量的损失。本发明具有能够延长机组使用寿命，节约成本和提高稳定性的特点。

作为优选，在上述步骤(1-1)中，还包括如下步骤：

(1-1-1)风电机组健康度H评估：

风电机健康度评估因素包括齿轮箱油温、齿轮箱振动、齿轮箱轴承温度、发电机轴承温度、发电机振动、变流器温度、风机偏航角度等测量数据；系统将这些实时数据采集上来，与历史数据相结合，经过控制算法模拟拟合，评估出风电机组当前健康度H，健康度H用0％-100％来表示；

(1-1-2)风电机组可控性指数S评估：