[发明专利]一种风电场参与惯量调频控制方法

说明书

本发明公开了一种风电场参与惯量调频控制方法，在风电场EMS场级控制系统基础上增加惯量调频模式，通过EMS采集风电场并网点的频率变化率值，并根据频率变化率及下垂系数计算场级惯量目标功率，调用惯量调频分配算法，计算单机的目标功率并下发单机控制模式标志位，单机控制增加惯量调频模式，实现风电场快速频率响应，以满足场级调频的要求。

技术领域

本发明涉及风电场的技术领域，尤其是指一种风电场参与惯量调频控制方法。

背景技术

现有的风电场EMS场级控制系统主要包含两种控制模式，正常AGC控制模式以及一次调频控制模式，在AGC控制模式下，EMS接收AGC下发的场级功率控制目标，并调用AGC分配算法，计算每台单机的目标功率并下发至单机；在一次调频控制模式下，EMS根据频率偏差及下垂系数计算场级目标功率，并调用一次调频分配算法，计算每台单机的目标功率并下发至单机；单机接收到场级的控制目标后，通过转速或者变桨调节，其单机的调节速度一般为50kW/s左右。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种风电场惯量调频的方法，主要是在EMS场级控制系统AGC控制模式下，额外开发了惯量调频分配算法及惯量调频模式，使得风电场具备快速频率响应的特性。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风电场参与惯量调频控制方法，在风电场EMS场级控制系统基础上增加惯量调频模式，通过EMS采集风电场并网点的频率变化率值，并根据频率变化率计算场级惯量目标功率，调用惯量调频分配算法，计算单机的目标功率并下发单机控制模式标志位，单机控制增加惯量调频模式，以满足场级调频的要求；其包括以下步骤：

1)场级控制

通过EMS平台实时采集装置采集风电场并网点的频率变化率，当频率变化率大于阈值上限df₊，或者小于阈值下限df_—，启动惯量调频模式，有功功率变化量△P_inner计算公式如下：

其中，T_J为惯性时间常数，设置为可更改变量；f_N为工频频率；为频率变化率，采集装置获取；P_N为风电场额定功率；

对有功功率变化量△P_inner进行限幅，限幅为(factor_low_inner*P_N，factor_high_innerP_N)，

其中，factor_low_inner为限幅下限系数，设置为可更改变量；factor_high_inner为限幅上限系数，设置为可更改变量；

根据以下公式计算场级惯量目标功率PGref，

PGref＝P₀+△P_inner

其中，P₀为进入惯量模式锁定的风电场初始功率值；

2)分配策略

通过调用惯量调频分配算法得出单机的目标功率Piref及控制模式标志位flag并下发给单机；具体过程如下：

2.1)根据步骤1)计算得到的场级惯量目标功率PGref；

2.2)统计全场实时功率Pmea_sum，并计算目标功率值与风场实际功率的差值△Pf＝PGref-Pmea_sum；