[发明专利]限电条件下风电场调频方法和装置

说明书

本发明提供一种限电条件下风电场调频方法和装置，将风电场中各风电机组按照其实际运行工况划分为A、B、C、D、E类风电机组，并根据预设的分配策略依次调动A类、B类、C类和D类四类风电机组，实现风电场主动调频，最大化利用弃风电量，充分考虑限电条件下风电机组调频方式及风电场内各风电机组有功功率调节量，合理利用各风电机组预留的备用容量，优化分配有功调节量，并且能够保证风电场准确响应电力系统频率变化，兼顾了风电场调频的准确性和经济性。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，尤其涉及一种限电条件下风电场调频方法和装置。

背景技术

随着电力系统中风电渗透率迅速提升，电网面临的频率问题日益严重。与传统同步发电机组不同，双馈风电机组和永磁直驱风电机组通过变流器与电网连接，输出有功功率与电网频率解耦，电力系统发生功率缺额或功率过剩导致系统频率降低或升高时，风电机组有功输出基本维持恒定，因此，风电机组和风电场均不具备主动调频能力。

风电机组经升级改造后可具备主动调频功能，实现方式主要包括：预留备用容量和转子惯性控制。其中，预留备用容量与风电机组限功率原理相似，通过变桨预留一部分备用容量以响应系统频率变化；转子惯性控制通过释放或储存风电机组转子的转动惯量响应系统频率变化。

风电场参与系统调频时，根据频率变化情况计算出有功功率调节量，将总调节量按一定策略分配至各风电机组。例如，发明专利《一种风电场参与一次调频的控制系统及实现方法》(专利号CN106532746A)，其主要包括：风电机组数据采集单元、风电机组惯性计算单元、风电机组惯性控制单元、风电机组一次调频处理单元、远动通信控制单元、录波分析单元、频率扰动单元等模块，其特征为：通过风电场厂站级有功功率协调控制的方式参与电网一次调频，既考虑了频率下垂控制，同时又利用了风电机组的旋转惯性，在系统频率发生波动越过门槛时，增加风电机组的出力。但是，现有风电场参与一次调频的方法，未考虑限电条件下风电机组调频方式及风电场内各风电机组有功功率调节量的分配策略。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种限电条件下风电场调频方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，提出了风电机组有功功率调节量分配策略，实现风电场主动调频，最大化利用弃风电量，解决未考虑限电条件下风电机组调频方式及风电场内各风电机组有功功率调节量的分配策略，风电机组备用容量大导致设备利用率低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，提供一种限电条件下风电场调频方法，包括：

根据风电场中各风电机组的实际运行工况对该风电机组进行分类；

根据电力系统频率变化参数计算风电场有功功率调节量；

将该风电场有功功率调节量按照预设分配策略分配给各类风电机组，以实现风电场调频。

进一步地，该根据风电场中各风电机组的实际运行工况对该风电机组进行分类，包括：

获取该风电场中各风电机组的实际运行工况，该实际运行工况包括：限电运行工况、额定功率运行工况、MPPT运行工况、恒转速运行工况以及发电机转速与转速下限之间的差值小于阈值且有功功率低于功率阈值的运行工况中的至少一项；

根据该实际运行工况对该风电机组进行分类。

进一步地，该根据该实际运行工况对该风电机组进行分类，包括：

将处于限电运行工况的风电机组划分为A类风电机组；

将处于额定功率运行工况的风电机组划分为B类风电机组；

将处于MPPT运行工况的风电机组划分为C类风电机组；

将处于恒转速运行工况的风电机组划分为D类风电机组；