[发明专利]一种直驱风电机组的优化调频控制策略

权利要求书

1.一种直驱风电机组的优化调频控制策略，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设置频率死区阈值f_dz和频率变化率死区阈值R_dz；

步骤2、设置优化频率控制启动阈值f_st和R_st；

步骤3、当风电机组系统频率始终保持在设定的死区范围内时，判定风电机组系统处于稳态，储能系统不参与频率调节；

步骤4、当风电机组系统遭遇扰动时，若检测到风电机组系统频率超出设定的死区后，启动下垂控制；

步骤5、若风电机组系统频率继续下跌，超出设定的优化频率控制启动阈值时，采用小信号激励法，预估出外界的扰动大小，进行快速频率支撑；

步骤6、当风电机组进入新稳态后，结束调频。

2.根据权利要求1所述的一种直驱风电机组的优化调频控制策略，其特征在于，所述步骤1中的频率死区阈值f_dz为0.05Hz，频率变化率死区阈值R_dz为0.3Hz/s。

3.根据权利要求1所述的一种直驱风电机组的优化调频控制策略，其特征在于，所述步骤2中的优化频率控制频率启动阈值f_st为0.1Hz和R_st为0.5Hz/s。

4.根据权利要求1所述的一种直驱风电机组的优化调频控制策略，其特征在于，所述步骤5中的采用小信号激励法来估算扰动大小，扰动预估的具体方法如下：

在扰动发生时刻，若储能系统不参与系统调频，风电机组系统的频率变化方程为：

H为系统惯性常数，K_L为电网的等效阻尼系数，f_N为风电机组系统的额定频率，f为风电机组系统的实时检测频率，ΔP_L为负荷扰动；

风电机组系统的负荷扰动ΔP_L为：

上式中风电机组系统的实时检测频率f和实时检测频率变化率R能够实时测量获取，其中R＝df/dt，因此要获取风电机组系统的负荷扰动ΔP_L，需要先求得风电机组系统发生扰动时的系统惯性常数和电网的等效阻尼系数；

当外界扰动引起的频率偏差Δf和频率变化率超过设定的优化频率控制启动阈值时，记录此时刻为t1；延时200ms后，记录此时时刻为t2，且在t2时刻施加测试激励扰动P_R；再次延时200ms后，记录此时时刻为t3，得到在t1，t2，t3时刻系统的频率响应分别为：

f₁，f₂，f₃分别为在t1，t2，t3时刻风电机组系统的实时检测频率值；

得到系统惯性常数和电网的等效阻尼系数为：

式中

R₁，R₂，R₃分别为在t1，t2，t3时刻系统的实时检测频率变化率值。

得到系统惯性常数和电网的等效阻尼系数后，即可求得估测的扰动为：

5.根据权利要求4所述的一种直驱风电机组的优化调频控制策略，其特征在于，所诉步骤5中的快速频率支撑具体方法如下：

求得估测的扰动后，储能系统按照预估的扰动大小，输出相应的有功功率，进行快速频率支撑。