[发明专利]一种基于风电机组惯量响应的功率变化率控制方法

说明书

本发明涉及一种基于风电机组惯量响应的功率变化率控制方法，所述的方法包括以下步骤：1)判断风电机组为自由发电还是限功率发电，若为自由发电，进入3)，若为限功率发电，进入2)；2)提高风电机组的转速设定值，进入3)；3)监测风电机组有功功率的变化率，若超出阈值，则触发惯量响应控制，进入4)，若没有超过阈值，则风电机组正常工作；4)惯量响应控制通过输出扭矩设定值来降低有功功率的变化率；5)当有功功率的变化率回到阈值内之后，退出惯量响应控制，风电机组正常工作。与现有技术相比，本发明具有降低有功功率的变化率，实现有功功率的平滑控制等优点。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其是涉及一种基于风电机组惯量响应的功率变化率控制方法。

背景技术

在风力发电场中，风电主动支撑电网最关键技术之一，就是要求风电机组具备惯量响应及一次调频控制能力。因此需要对风电机组的有功功率变化进行监测，通过监测功率的变化率，实现功率变化率的控制，达到平滑功率的目的。

现有技术已有一些对功率变化率进行控制的方法或系统，但都仅仅是针对各个系统之间的管理，或者对功率变化率的直接控制。

中国专利CN108418241A公开了一种大型风电机组惯量响应优化控制方法，实现惯量响应控制环和变速控制环之间平稳切换和过渡，解决惯量响应控制与转速控制的耦合问题，但是并没有解决有功功率的变化率控制。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于风电机组惯量响应的功率变化率控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于风电机组惯量响应的功率变化率控制方法，所述的方法包括以下步骤：

1)判断风电机组为自由发电还是限功率发电，若为自由发电，进入3)，若为限功率发电，进入2)；

2)提高风电机组的转速设定值，进入3)；

3)监测风电机组有功功率的变化率，若超出阈值，则触发惯量响应控制，进入4)，若没有超过阈值，则风电机组正常工作；

4)惯量响应控制通过输出扭矩设定值来降低有功功率的变化率；

5)当有功功率的变化率回到阈值内之后，退出惯量响应控制，风电机组正常工作。

进一步地，所述的惯量为风电机组的风轮转动惯量。

进一步地，所述的触发惯量响应控制和退出惯量响应控制包含滞环功能。

进一步地，所述的有功功率的变化率若为正且超出阈值，则降低输出的扭矩设定值储存能量，降低有功功率的变化率。

进一步地，所述的有功功率的变化率若为负且超出阈值，则提升输出的扭矩设定值释放能量，降低有功功率的变化率。

进一步地，所述的转速设定值的范围为风电机组的最低发电转速到2倍额定转速。

进一步地，所述的阈值的设定范围为0％～100％额定功率。

进一步地，所述的方法对风电机组的控制包括独立控制和协同控制。

一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、本发明通过惯量响应控制，可以使用风轮转动所产生的转动惯量在功率变化率和功率变化率的变化率较大时释放或储存风轮转动惯量，从而降低有功功率的变化率，实现风电场的有功功功率变化率的平滑控制。