[发明专利]一种风力发电机组惯量响应的控制方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，将风力发电机组惯量响应过程分为以下三个阶段，在各阶段通过向风力发电机组控制系统发送有功功率指令实现惯量响应控制：

第一阶段，减少有功功率输出并使风轮转速上升，使风轮的动能增加进行积蓄；

第二阶段，增加有功功率输出并使风轮转速降低，将第一阶段积蓄的动能转化为电能，抑制电网频率下跌；

第三阶段，使叶轮转速恢复到正常运行曲线上。

2.如权利要求1所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，三个阶段中有功功率的调节通过以下逻辑实现：

S1：在当前的检测周期内检测功能标志位是否为1，若不为1则逻辑结束，若为1则转S2；

S2：检测电网频率变化率并与设置的死区进行比较，如电网频率变化率小于死区，则逻辑结束；如电网频率变化率大于死区，则转S3；

S3：获取惯性时间常数TJ和电力系统额定频率fN并相除，得到TJ/fN；然后与检测到的电网频率变化率df/dt相乘得到(TJ/fN)*(df/dt)；

S4：获取风电机组单机额定容量PN，并与S3得到的结果相乘后取反，得到-PN*(TJ/fN)*(df/dt)；

S5：获取风电机组当前有功功率值P并与S4得到的结果相加，得到P-PN*(TJ/fN)*(df/dt)，将该值作为有功功率指令值发送给风力发电机组控制系统来执行有功功率指令。

3.如权利要求2所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，S2中，死区为0.5Hz/s。

4.如权利要求2所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，电网频率变化率通过高精度测频装置检测得到。

5.如权利要求2所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，S3中，惯性时间常数TJ为4～12s。

6.如权利要求2所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，S3中，电力系统额定频率fN为50Hz。

7.如权利要求1所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，第三阶段时，如转速在额定转速以下，有功功率按照Pact＝Kopt*omega*omega*omega给出指令，如在额定转速以上保持额定有功功率输出进行控制；此处风力发电机组叶轮转速为omega，风力发电机组最优风能系数CPmax，CPmax为叶尖速比lamda的函数，lamda＝omega*R/w，w为风速，R为叶轮半径；在指定风速w下，特定风力发电机组叶轮转速omega下可以发出最大功率Pmax的叶尖速比lamda对应的即为CPmax；Kopt＝rou*pi*R*R*R*R*R*CPmax/(2*lamda*lamda*lamda*G*G*G)，其中rou为空气密度，R为叶轮半径，G为齿轮箱速比。

8.如权利要求1所述的风力发电机组惯量响应的控制方法，其特征在于，第一阶段从达成惯量响应触发条件到100～400ms，第二阶段从100～400ms到电网频率不再进一步下降；第三阶段从频率不再进一步下降到叶轮转速恢复到正常运行曲线。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的风力发电机组惯量响应的控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的风力发电机组惯量响应的控制方法的步骤。