[发明专利]一种风电场一次调频控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种风电场一次调频控制方法及系统，使用超速减载控制的风电场功率分配策略：风电场接受系统调度指令后根据各风电机组反馈的风速信息计算需要减载的功率，将功率参考值及减载控制方式分配给各单机，最大限度的储存风电机组转子动能，提高系统的频率动态特性；在调频控制中利用变参数控制策略，该控制策略能够保证在调频过程中风机能够释放自身最大备用功率，同时加快频率跌落后的恢复速度。保证每台风机在调频过程中充分释放备用功率，有效提高频率稳态值。惯性控制系数的改变能够有效提高频率的恢复速度。

技术领域

本发明属于风能控制技术领域，尤其涉及一种风电场一次调频控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来以风力发电为代表的可再生能源发电在我国发展迅速，并网容量逐年提升，截至2017年底我国风电装机容量占世界总装机容量的35％，高居世界第一。

同时，风电并网容量的提升也对电力系统的安全稳定运行带来了很大影响。双馈感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)为当前风力发电机的主要机型，具有运行范围广、发电效率高等特点，但由于其通过电力电子变换器与电网相连，使得其转子转速与电网频率不再耦合，无法响应系统频率的变化。因此，在高比例风力发电地区，电力系统的频率稳定性较差，需要风电机组参与系统调频。由于新能源消纳等问题，风电场通常运行在减载弃风模式，如何合理利用风电场的减载功率，使其作为风电场的调频备用功率并在频率跌落发生后能够快速释放，是本申请主要研究的问题。

当前风电机组的调频控制方法主要分为模拟惯性控制、下垂控制和减载控制。采用模拟惯性控制的风机通常运行在最大功率追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)状态，在频率故障发生时突增/减有功功率，快速释放储存的转子旋转动能，增加系统的等效惯量。下垂控制模拟同步发电机有功-频率的下垂关系，使风机出力与频率偏差成比例关系。减载控制分为超速控制和变桨距角控制，即通过增加风机的转子转速和桨距角来降低风机出力，这部分减载功率作为调频的备用功率。本申请研究的风电调频策略主要基于风电场的减载控制而展开。