[发明专利]一种变减载系数的改进超速减载控制方法和系统

权利要求书

1.一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取平均风速预测值，进行风功率波动估算，得到平滑风功率波动量；

步骤2，根据平滑风功率波动量对减载系数进行修正，得到修正后的减载系数；

步骤3，根据修正后的减载系数引入超速减载控制，计算得到减载功率参考值；

步骤4，将减载功率参考值与下垂控制得到的附加功率参考值进行叠加，得到风机有功控制的有功功率参考值，并导入变频器控制系统；

步骤5，变频器控制系统利用有功参考值计算电磁力矩，从而实现对风机的转速控制，进而能够修正风机的输出功率，从而调整电网频率，实现风电机组一次调频控制。

2.根据权利要求1所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

步骤1包括：

步骤1.1，获取平均风速预测值，计算得到转子转速参考值；

步骤1.2，将转子转速参考值与转子转速实际值作差，得到转子转速偏差值Δω；

步骤1.3，根据转子转速偏差值计算出风功率波动估算得到平滑风功率波动量。

3.根据权利要求2所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

转子转速参考值满足如下关系式：

式中，ω_ref是转子转速参考值，R是风电机组的风轮半径，λ_opt为最佳叶尖速比，v是平均风速预测值。

4.根据权利要求2所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

转子转速偏差值满足如下关系式：

Δω＝ω_ref-ω_act

式中，Δω是转子转速偏差值，ω_ref是转子转速参考值，ω_act是转子转速实际值。

5.根据权利要求4所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

平滑风功率波动量满足如下关系式：

式中，ΔP_wind是平滑风功率波动量，K_d为减载系数的基准值，K_opt为最优转矩增益系数，ω_ref是平均风速所对应的最优转速值。

6.根据权利要求5所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

K_d取值范围为0.7～0.9。

7.根据权利要求5所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

步骤2中，修正后的减载系数满足如下关系式：

式中，K_d′是修正后的减载系数，K_d是减载系数的基准值，ΔP_wind是平滑风功率波动量，P_MPPT为最大功率点跟踪控制下有功参考值。

8.根据权利要求7所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

K_d′的数值为大于等于0.6且小于等于1。

9.根据权利要求1所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，其特征在于：

利用风速测量仪进行预测平均风速。

10.一种变减载系数的改进超速减载控制系统，用于实现权利要求1-9任一项所述的一种变减载系数的改进超速减载控制方法，包括风功率波动计算模块、减载系数修正模块、减载功率计算模块、有功功率计算模块、调频控制模块，其特征在于：

风功率波动计算模块，用于预测未来时刻的平均风速，并进行风功率波动估算，得到平滑风功率波动量；

减载系数修正模块，用于根据平滑风功率波动量对减载系数进行修正，得到修正后的减载系数；

减载功率计算模块，用于根据修正后的减载系数计算出减载功率参考值；

有功功率计算模块，用于减载功率参考值与下垂控制得到的附加功率参考值进行叠加，得到风机有功控制的有功功率参考值；

调频控制模块，用于根据风机有功控制的有功功率参考值对风电机组一次调频控制。