[发明专利]风电机组分频段参与电力系统一次调频方法

摘要

风电机组分频段参与电力系统一次调频方法，涉及风电机组参与电网一次调频技术。目的是为了解决风电机组参与一次调频时风场经济性与调频容量相矛盾的问题。本发明首先分别使用高通滤波器和低通滤波器将电网中的高频信号和低频信号分离出来，然后在风电机组中引入惯性控制环节和下垂控制环节，根据风电场当前的弃风情况设置运行模式，所述运行模式为最优功率跟踪模式或次优功率跟踪模式，最后分别计算两种运行模式下的电磁功率参考值，将电磁功率参考值作用于转子变流器，完成风电机组分频段参与电力系统的一次调频过程。本发明所述的方法实现了风电机组在不损失出力的同时，最大限度地参与电力系统的一次调频，适用于风电机组的调频。

主权项

1.风电机组分频段参与电力系统一次调频方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、使用高通滤波器将电网中波动频率高于的频率偏差信号分离出来，记为Δf_Hi；使用低通滤波器将电网中波动频率低于的频率偏差信号分离出来，记为Δf_Li，其中H_i为风电机组转子惯性时间常数，下角标i表示第i台风电机组，s表示传递函数；步骤二、在风电机组中引入惯性控制环节和下垂控制环节，所述惯性控制环节包括虚拟惯性环节，该虚拟惯性环节由微分环节和比例环节两部分组成，其中比例环节的比例系数设置为2Hi；下垂控制环节的下垂系数Ri由式(1)确定；其中，Δf为电网正常运行时所允许的最大频率偏差，单位为p.u.；Pe1i为风电机组在当前风速下的最优功率，单位为p.u.；Pe2i为风电机组的减载运行功率，单位为p.u.；步骤三、根据风电场当前的弃风情况设置运行模式：设风电场中的第i台风电机组当前风速下的最优功率为Pe1i，风电场中有n台机组，风电场当前限定出力为Pout，则风电场当前的弃风量PΔ如式(2)所示：当PΔ≤0时，风电场中所有机组均运行在最优功率跟踪模式下，称其为工作模式一；当PΔ>0时，风电场中所有机组均减载运行在次优功率跟踪模式下，称其为工作模式二；步骤四、当风电机组处于工作模式一时，电磁功率参考值Prefi如式(8)所示：Prefi＝PMPPTi‑ΔPHi     (8)其中，PMPPTi为最优功率跟踪参考值；当风电机组处于工作模式二时，电磁功率参考值Prefi如式(10)所示；Prefi＝Pdeli‑(ΔPHi+ΔPLi)     (10)电磁功率调整信号ΔP_Hi的获取方法为：对于步骤一中分离出的波动频率高于的信号Δf_Hi，输入步骤二中设置好的虚拟惯性环节，得到电磁功率调整信号ΔP_Hi，如式(6)所示：电磁功率调整信号ΔP_Li的获得方法为：对于步骤一中分离出的波动频率低于的信号Δf_Li，将其输入下垂控制环节，得到电磁功率调整信号ΔP_Li，如式(7)所示：Pdeli为次优功率跟踪参考值；步骤五、将电磁功率参考值Prefi作用于转子变流器，完成一次调频过程。