CN102709939A - 一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，首先计算得到风电场内每台风电机组下一时刻的最大理论发电功率，并采用长、短两种控制周期进行协调控制，合理安排各风电机组的启停和控制目标值，实现风电场有功功率输出的优化控制。本发明在长控制周期控制中对风机分配的控制目标值合理，控制精度能够得到保证；在短控制周期控制中，对部分风电机组进行快速的有功功率调节，以消除风电机组最大理论发电能力的预测误差和风电的波动，使整个风电场的有功输出紧跟控制目标值，最大限度地提高风电场的发电效率，并提高风电机组运行经济；适用于对包含失速型风机或因某种情况导致部分风电机组无法参与有功控制的风电场进行有功功率控制。

Description

一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法

技术领域

本发明属于新能源发电及接入技术领域，具体涉及一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法。

背景技术

自2005年《可再生能源法》颁布以来，我国风电发展迅猛。目前，我国风电并网容量已经超过43GW，并网风电场超过600个。根据国家《可再生能源中长期发展规划》，2020年，我国风电装机容量将达到150GW，即，风电将以每年超过10GW的速度持续增长。然而，由于我国风资源丰富地区多在“三北”地区，90%以上的风电以集中开发方式聚集在“三北”地区，且大部分风电场并入电网薄弱的偏远地区，当地负荷需求有限，需要依靠坚强的网架结构才能实现全部外送。

受我国风电集中式开发、电网建设滞后及电力系统结构的限制，大风时段部分地区风电场出力受限已是普遍现象。由于风力发电能力大小主要取决于风资源大小，单台风电机组和全场风电出力具有很大波动性，对风电的准确控制不同于常规电源发电的确定可预知控制，风电的准确控制难度较大，一方面需要把握风电变化趋势及其一定范围内的波动特性，另一方面需要折中风电控制的经济性损失，通过协调优化才能达到准确性和经济性的要求。目前，绝大部分风电场尚未实现有功功率的自动控制，运行人员靠人工切除风机来响应调度端的要求，导致风电机组频繁启停，不能紧跟调度机构下发的限值指令，风电场运行效率较低。

虽然国内外的一些学者对风电场有功功率控制策略进行了一定的研究，甚至部分风机厂商已经推出了用于控制自己品牌风机的风电场有功控制系统，但现有的控制策略均以风电场并网点当前有功值与控制目标的差来指导风电场的有功控制，在风机功率分配过程中也采用平均分配的方式，未能充分考虑风电场内各风电机组间发电的空间差异以及控制周期内风电机组有功输出的波动性。因此，势必造成发电空间的浪费，影响风电场的发电效率。同时，现有的控制策略都仅应用于所有风电机组均具备功率连续调节能力的风电场，而未考虑大型风电场内包含多种类型风电机组，包括失速型风机，或因某种原因不能参与有功控制的风电机组等情况，因此不利于实际应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法。支持风电场内包含失速型风机或因某种原因不能参与有功控制的风电机组的情况，同时充分考虑风电场内各风电机组间的空间差异以及控制周期内风电机组有功输出的波动性，采用长、短两种控制周期进行协调控制，合理安排各风电机组的启停和控制目标，使整个风电场的有功输出紧跟控制目标值，最大限度地提高风电场的发电效率及风能利用率。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：测量并存储风电场并网点有功功率、测风塔的测量数据、风电机组的运行数据；

步骤2：判断是否执行长控制周期控制、短控制周期控制或二者均不执行，若执行长控制周期控制，则执行步骤3，若执行短控制周期控制则执行步骤4，若二者均不执行则返回步骤1；

步骤3：计算所述风电机组下一长控制周期的最大理论发电功率Pⁱ _max，挑选参与所述短控制周期控制的风电机组，然后计算风电机组启停状态和控制目标，将计算结果下发至风电机组主控；

步骤4：判断风电场有功功率实际值P_total与风电场有功率控制目标值P_aim的差值是否超过控制死区，若是则执行风电机组的有功功率调节，若否则返回步骤1。

所述步骤1中，测风塔的测量数据包括风速、风向、温度、湿度和气压，所述风电机组的运行数据包括有功功率、齿轮箱转速、风机桨距角和机头风速。

所述步骤2中，根据所述风电场有功率控制目标值P_aim变化情况、风电场并网点的有功功率和计时器的更新情况判断是否执行长控制周期控制、短控制周期控制或二者均不执行。

所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：根据所存储风电场和风电机组运行参数计算所述风电机组下一长控制周期的最大理论发电功率Pⁱ _max；

步骤3-2：根据所述风电机组特性和最大理论发电功率Pⁱ _max计算风电机组的最小可控理论发电功率Pⁱ _min，对于失速型风电机组和只能参与启停控制而不能参与有功功率调节的风电机组，设置其最小可控理论发电功率Pⁱ _min等于最大理论发电功率Pⁱ _max；

步骤3-3：计算不能参与启停和有功功率调节的在运风电机组下一长控制周期的理论发电功率合P_outcontrol，所述P_outcontrol等于不能参与有功功率调节的在运风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，即P_outcontrol=∑Pⁱ _max，则可参与有功功率调节的风电机组的控制目标合P_ref等于P_aim与P_outcontrol之差；

步骤3-4：若可参与短控制周期控制的风电机组最小理论发电功率Pⁱ _threshold与参与有功功率调节的在运风电机组满足Pⁱ _max>Pⁱ _threshold，则该风电机组为可参与短控制周期控制的风电机组，其可调节容量Pⁱ _adjust等于Pⁱ _max与Pⁱ _threshold之差，即Pⁱ _adjust=Pⁱ _max-Pⁱ _threshold；从可参与短控制周期控制的风电机组中选择Pⁱ _adjust相对较大的风电机组作为参与短控制周期控制的风电机组，直到所选风电机组的可调节容量总合满足要求或无风电机组可选；

步骤3-5：计算不参与短控制周期控制的风电机组启停状态；

以Pⁱ _adjust最大值为目标，计算参与短控制周期的风电机组下一长控制周期的预测有功功率合P_shortsum，所述P_shortsum等于参与短控制周期控制的风电机组最小理论发电功率Pⁱ _threshold求合，即P_shortsum＝∑Pⁱ _threshold，则不参与短控制周期控制的风电机组的控制目标合P_longref等于P_ref与P_shortsum之差，即P_longref=P_ref-P_shortsum；

计算不参与短控制周期控制的在运风电机组最大出力合P_summax和最小出力合P_summin，所述P_summax等于不参与短控制周期控制的在运风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，P_summin等于不参与短控制周期控制的在运风电机组最小可控理论发电功率Pⁱ _min之和；

若P_longref>P_summax，则优先选择能参与有功功率调节的停运风电机组进行启机操作，在同类风电机组中，优先选择Pⁱ _max较大的停运风电机组进行启机操作，并将该风电机组的Pⁱ _max加到P_summax中，直到P_longref≤P_summax或无风电机组可选；

若P_longref<P_summin，则优先选择Pⁱ _min较大的在运风电机组进行停机操作，并将该风机的Pⁱ _min从P_summin中去除，直到P_longref≥P_summin或无风电机组可选；

步骤3-6：根据P_longref2、Pⁱ _max以及Pⁱ _min计算不参与短控制周期控制的在运和即将启动的风电机组的控制目标P_A ⁱ _ref；参与启停控制而不能参与有功功率调节的在运和即将启动的风电机组下一长控制周期的预测有功功率合P_sum1等于参与启停控制而不能参与有功功率调节的在运和即将启动的风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，即P_sum1=∑Pⁱ _max；则在不参与短控制周期控制的在运和即将启动的风电机组中，可参与有功功率调节的风电机组控制目标合P_longref2为P_longref与P_sum1之差；

步骤3-7：根据P_shortref、Pⁱ _max以及Pⁱ _min计算参与短控制周期控制的风电机组的控制目标P_B ⁱ _ref；根据不参与短控制周期控制的风电机组的P_A ⁱ _ref和Pⁱ _max，以及风电机组的有功调节曲线和启停曲线，计算在下一短控制周期到达前风电机组的理论发电功率Pⁱ _longnext；则参与短控制周期控制的风电机组控制目标合P_shortre为P_ref与∑Pⁱ _longnext之差，其中∑Pⁱ _longnext为不参与短控制周期控制的风电机组的理论发电功率Pⁱ _longnext之合；

步骤3-8：将计算出的风电机组启停状态和Pⁱ _ref下发至风电机组主控，完成本次长控制周期控制。

所述步骤4包括以下步骤：

步骤4-1：比较当前风电场并网点的有功功率值P_total和风电场有功功率控制目标值P_aim，二者差值是否超过控制死区，，若是则执行下一步，若否则返回步骤1；

步骤4-2：若P_total＞P_aim，即风电机组的有功功率下调；读取参与短控制周期控制的风电机组有功功率Pⁱ，并读取Pⁱ _min；若Pⁱ≤Pⁱ _min，则该风电机组不具备下调的能力，将其控制目标设置为最小可控发电能力值，不再参与后续计算；若Pⁱ＞Pⁱ _min，其可调容量Pⁱ _adjust=Pⁱ-Pⁱ _min；根据P_total、P_aim及Pⁱ _adjust计算风电机组的控制目标Pⁱ _ref；计算出的风电机组Pⁱ _ref值下发至风电机组主控，完成本次短控制周期控制，返回步骤1。

步骤4-3：若P_total＜P_aim，即风电机组的有功功率上调；读取参与短控制周期控制的风电机组有功功率Pⁱ，并根据所存储的风电场和风电机组运行状态的历史数据以及风功率预测信息，计算参与短控制周期控制的风电机组下一短控制周期的最大理论发电能力Pⁱ _max，若Pⁱ≥Pⁱ _max，该风电机组不具备上调的能力，将其控制目标设置为当前有功功率值，不再参与后续计算；若Pⁱ＜Pⁱ _max，该风电机组具备上调的能力，其可调容量Pⁱ _adjust=Pⁱ _max-Pⁱ；根据P_total、P_aim及Pⁱ _adjust计算每台风电机组的控制目标Pⁱ _ref；计算出的风电机组Pⁱ _ref值下发至风电机组主控，完成本次短控制周期控制，返回步骤1。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明在长控制周期控制对各风电机组进行控制目标分配和执行控制前，已经考虑了每台风电机组下一时刻的最大理论发电功率，因此对风机分配的控制目标值更加合理，控制精度能够得到保证；

2.在短控制周期控制中，本发明根据当前的风电场并网点功率和有功调节性能，对部分风电机组进行快速的有功功率调节，以消除风电机组最大理论发电能力的预测误差和风电的波动，使整个风电场的有功输出紧跟控制目标值，最大限度地提高风电场的发电效率，并提高风电机组运行经济性；

3.本发明对每台风电机组下一时刻的最大理论发电能力进行了预测，并在短控制周期控制中对部分风电机组进行快速跟踪调节，适用于对包含失速型风机或因某种情况导致部分风电机组无法参与有功控制的风电场进行有功功率控制。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图；

图2是本发明实施例中长控制周期控制流程图；

图3是本发明实施例中短控制周期控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1，一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：测量并存储风电场并网点有功功率、测风塔的测量数据、风电机组的运行数据；

步骤2：判断是否执行长控制周期控制、短控制周期控制或二者均不执行，若执行长控制周期控制，则执行步骤3，若执行短控制周期控制则执行步骤4，若二者均不执行则返回步骤1；

步骤3：计算所述风电机组下一长控制周期的最大理论发电功率Pⁱ _max，挑选参与所述短控制周期控制的风电机组，然后计算风电机组启停状态和控制目标，将计算结果下发至风电机组主控；

步骤4：判断风电场有功功率实际值P_total与风电场有功率控制目标值P_aim的差值是否超过控制死区，若是则执行风电机组的有功功率调节，若否则返回步骤1。

所述步骤1中，测风塔的测量数据包括风速、风向、温度、湿度和气压，所述风电机组的运行数据包括有功功率、齿轮箱转速、风机桨距角和机头风速。

所述步骤2中，根据所述风电场有功率控制目标值P_aim变化情况、风电场并网点的有功功率和计时器的更新情况判断是否执行长控制周期控制、短控制周期控制或二者均不执行。

如图2，所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：根据所存储风电场和风电机组运行参数计算所述风电机组下一长控制周期的最大理论发电功率Pⁱ _max；

步骤3-2：根据所述风电机组特性和最大理论发电功率Pⁱ _max计算风电机组的最小可控理论发电功率Pⁱ _min，对于失速型风电机组和只能参与启停控制而不能参与有功功率调节的风电机组，设置其最小可控理论发电功率Pⁱ _min等于最大理论发电功率Pⁱ _max；

步骤3-3：计算不能参与启停和有功功率调节的在运风电机组下一长控制周期的理论发电功率合P_outcontrol，所述P_outcontrol等于不能参与有功功率调节的在运风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，即P_outcontrol=∑Pⁱ _max，则可参与有功功率调节的风电机组的控制目标合P_ref等于P_aim与P_outcontrol之差；

步骤3-4：若可参与短控制周期控制的风电机组最小理论发电功率Pⁱ _threshold与参与有功功率调节的在运风电机组满足Pⁱ _max>Pⁱ _threshold，则该风电机组为可参与短控制周期控制的风电机组，其可调节容量Pⁱ _adjust等于Pⁱ _max与Pⁱ _threshold之差，即Pⁱ _adjust=Pⁱ _max-Pⁱ _threshold；从可参与短控制周期控制的风电机组中选择Pⁱ _adjust相对较大的风电机组作为参与短控制周期控制的风电机组，直到所选风电机组的可调节容量总合满足要求或无风电机组可选；

步骤3-5：计算不参与短控制周期控制的风电机组启停状态；

以Pⁱ _adjust最大值为目标，计算参与短控制周期的风电机组下一长控制周期的预测有功功率合P_shortsum，所述P_shortsum等于参与短控制周期控制的风电机组最小理论发电功率Pⁱ _threshold求合，即P_shortsum＝∑Pⁱ _threshold，则不参与短控制周期控制的风电机组的控制目标合P_longref等于P_ref与P_shortsum之差，即P_longref=P_ref-P_shortsum；

计算不参与短控制周期控制的在运风电机组最大出力合P_summax和最小出力合P_summin，所述P_summax等于不参与短控制周期控制的在运风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，P_summin等于不参与短控制周期控制的在运风电机组最小可控理论发电功率Pⁱ _min之和；

若P_longref>P_summax，则优先选择能参与有功功率调节的停运风电机组进行启机操作，在同类风电机组中，优先选择Pⁱ _max较大的停运风电机组进行启机操作，并将该风电机组的Pⁱ _max加到P_summax中，直到P_longref≤P_summax或无风电机组可选；

若P_longref<P_summin，则优先选择Pⁱ _min较大的在运风电机组进行停机操作，并将该风机的Pⁱ _min从P_summin中去除，直到P_longref≥P_summin或无风电机组可选；

步骤3-6：根据P_longref2、Pⁱ _max以及Pⁱ _min计算不参与短控制周期控制的在运和即将启动的风电机组的控制目标P_A ⁱ _ref；参与启停控制而不能参与有功功率调节的在运和即将启动的风电机组下一长控制周期的预测有功功率合P_sum1等于参与启停控制而不能参与有功功率调节的在运和即将启动的风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，即P_sum1=∑Pⁱ _max；则在不参与短控制周期控制的在运和即将启动的风电机组中，可参与有功功率调节的风电机组控制目标合P_longref2为P_longref与P_sum1之差；

步骤3-7：根据P_shortref、Pⁱ _max以及Pⁱ _min计算参与短控制周期控制的风电机组的控制目标P_B ⁱ _ref；根据不参与短控制周期控制的风电机组的P_A ⁱ _ref和Pⁱ _max，以及风电机组的有功调节曲线和启停曲线，计算在下一短控制周期到达前风电机组的理论发电功率Pⁱ _longnext；则参与短控制周期控制的风电机组控制目标合P_shortre为P_ref与∑Pⁱ _longnext之差，其中∑Pⁱ _longnext为不参与短控制周期控制的风电机组的理论发电功率Pⁱ _longnext之合；

步骤3-8：将计算出的风电机组启停状态和Pⁱ _ref下发至风电机组主控，完成本次长控制周期控制。

如图3，所述步骤4包括以下步骤：

步骤4-1：比较当前风电场并网点的有功功率值P_total和风电场有功功率控制目标值P_aim，二者差值是否超过控制死区，，若是则执行下一步，若否则返回步骤1；

步骤4-2：若P_total＞P_aim，即风电机组的有功功率下调；读取参与短控制周期控制的风电机组有功功率Pⁱ，并读取Pⁱ _min；若Pⁱ≤Pⁱ _min，则该风电机组不具备下调的能力，将其控制目标设置为最小可控发电能力值，不再参与后续计算；若Pⁱ＞Pⁱ _min，其可调容量Pⁱ _adjust=Pⁱ-Pⁱ _min；根据P_total、P_aim及Pⁱ _adjust计算风电机组的控制目标Pⁱ _ref；计算出的风电机组Pⁱ _ref值下发至风电机组主控，完成本次短控制周期控制，返回步骤1。

步骤4-3：若P_total＜P_aim，即风电机组的有功功率上调；读取参与短控制周期控制的风电机组有功功率Pⁱ，并根据所存储的风电场和风电机组运行状态的历史数据以及风功率预测信息，计算参与短控制周期控制的风电机组下一短控制周期的最大理论发电能力Pⁱ _max，若Pⁱ≥Pⁱ _max，该风电机组不具备上调的能力，将其控制目标设置为当前有功功率值，不再参与后续计算；若Pⁱ＜Pⁱ _max，该风电机组具备上调的能力，其可调容量Pⁱ _adjust=Pⁱ _max-Pⁱ；根据P_total、P_aim及Pⁱ _adjust计算每台风电机组的控制目标Pⁱ _ref；计算出的风电机组Pⁱ _ref值下发至风电机组主控，完成本次短控制周期控制，返回步骤1。

综上所述，本发明采用长、短两种控制周期进行协调控制，合理安排各风电机组的启停和控制目标，使整个风电场的有功输出紧跟控制目标值，最大限度地提高风电场的发电效率及风能利用率。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

步骤1：测量并存储风电场并网点有功功率、测风塔的测量数据、风电机组的运行数据；

步骤2：判断是否执行长控制周期控制、短控制周期控制或二者均不执行，若执行长控制周期控制，则执行步骤3，若执行短控制周期控制则执行步骤4，若二者均不执行则返回步骤1；

步骤3：计算所述风电机组下一长控制周期的最大理论发电功率Pⁱ _max，挑选参与所述短控制周期控制的风电机组，然后计算风电机组启停状态和控制目标，将计算结果下发至风电机组主控；

步骤4：判断风电场有功功率实际值P_total与风电场有功率控制目标值P_aim的差值是否超过控制死区，若是则执行风电机组的有功功率调节，若否则返回步骤1。

2.根据权利要求1所述的提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，其特征在于：所述步骤1中，测风塔的测量数据包括风速、风向、温度、湿度和气压，所述风电机组的运行数据包括有功功率、齿轮箱转速、风机桨距角和机头风速。

3.根据权利要求1所述的提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，其特征在于：所述步骤2中，根据所述风电场有功率控制目标值P_aim变化情况、风电场并网点的有功功率和计时器的更新情况判断是否执行长控制周期控制、短控制周期控制或二者均不执行。

4.根据权利要求1所述的提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，其特征在于：

所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：根据所存储风电场和风电机组运行参数计算所述风电机组下一长控制周期的最大理论发电功率Pⁱ _max；

步骤3-2：根据所述风电机组特性和最大理论发电功率Pⁱ _max计算风电机组的最小可控理论发电功率Pⁱ _min，对于失速型风电机组和只能参与启停控制而不能参与有功功率调节的风电机组，设置其最小可控理论发电功率Pⁱ _min等于最大理论发电功率Pⁱ _max；

步骤3-3：计算不能参与启停和有功功率调节的在运风电机组下一长控制周期的理论发电功率合P_outcontrol，所述P_outcontrol等于不能参与有功功率调节的在运风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，即P_outcontrol=∑Pⁱ _max，则可参与有功功率调节的风电机组的控制目标合P_ref等于P_aim与P_outcontrol之差；

步骤3-4：若可参与短控制周期控制的风电机组最小理论发电功率Pⁱ _threshold与参与有功功率调节的在运风电机组满足Pⁱ _max>Pⁱ _threshold，则该风电机组为可参与短控制周期控制的风电机组，其可调节容量Pⁱ _adjust等于Pⁱ _max与Pⁱ _threshold之差，即Pⁱ _adjust=Pⁱ _max-Pⁱ _threshold；从可参与短控制周期控制的风电机组中选择Pⁱ _adjust相对较大的风电机组作为参与短控制周期控制的风电机组，直到所选风电机组的可调节容量总合满足要求或无风电机组可选；

步骤3-5：计算不参与短控制周期控制的风电机组启停状态；

以Pⁱ _adjust最大值为目标，计算参与短控制周期的风电机组下一长控制周期的预测有功功率合P_shortsum，所述P_shortsum等于参与短控制周期控制的风电机组最小理论发电功率Pⁱ _threshold求合，即P_shortsum=∑Pⁱ _threshold，则不参与短控制周期控制的风电机组的控制目标合P_longref等于P_ref与P_shortsum之差，即P_longref=P_ref-P_shortsum；

计算不参与短控制周期控制的在运风电机组最大出力合P_summax和最小出力合P_summin，所述P_summax等于不参与短控制周期控制的在运风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，P_summin等于不参与短控制周期控制的在运风电机组最小可控理论发电功率Pⁱ _min之和；

若P_longref>P_summax，则优先选择能参与有功功率调节的停运风电机组进行启机操作，在同类风电机组中，优先选择Pⁱ _max较大的停运风电机组进行启机操作，并将该风电机组的Pⁱ _max加到P_summax中，直到P_longref≤P_summax或无风电机组可选；

若P_longref<P_summin，则优先选择Pⁱ _min较大的在运风电机组进行停机操作，并将该风机的Pⁱ _min从P_summin中去除，直到P_longref≥P_summin或无风电机组可选；

步骤3-6：根据P_longref2、P_imax以及Pⁱ _min计算不参与短控制周期控制的在运和即将启动的风电机组的控制目标P_A ⁱ _ref；参与启停控制而不能参与有功功率调节的在运和即将启动的风电机组下一长控制周期的预测有功功率合P_sum1等于参与启停控制而不能参与有功功率调节的在运和即将启动的风电机组最大理论发电功率Pⁱ _max之和，即P_sum1=∑Pⁱ _max；则在不参与短控制周期控制的在运和即将启动的风电机组中，可参与有功功率调节的风电机组控制目标合P_longref2为P_longref与P_sum1之差；

步骤3-7：根据P_shortref、Pⁱ _max以及Pⁱ _min计算参与短控制周期控制的风电机组的控制目标P_B ⁱ _ref；根据不参与短控制周期控制的风电机组的P_A ⁱ _ref和Pⁱ _max，以及风电机组的有功调节曲线和启停曲线，计算在下一短控制周期到达前风电机组的理论发电功率Pⁱ _longnext；则参与短控制周期控制的风电机组控制目标合P_shortre为P_ref与∑Pⁱ _longnext之差，其中∑Pⁱ _longnext为不参与短控制周期控制的风电机组的理论发电功率Pⁱ _longnext之合；

步骤3-8：将计算出的风电机组启停状态和Pⁱ _ref下发至风电机组主控，完成本次长控制周期控制。

5.根据权利要求1所述的提高风电场发电效率的风电场有功功率控制方法，其特征在于：所述步骤4包括以下步骤：

步骤4-1：比较当前风电场并网点的有功功率值P_total和风电场有功功率控制目标值P_aim，二者差值是否超过控制死区，，若是则执行下一步，若否则返回步骤1；

步骤4-2：若P_total＞P_aim，即风电机组的有功功率下调；读取参与短控制周期控制的风电机组有功功率Pⁱ，并读取Pⁱ _min；若Pⁱ≤Pⁱ _min，则该风电机组不具备下调的能力，将其控制目标设置为最小可控发电能力值，不再参与后续计算；若Pⁱ＞Pⁱ _min，其可调容量Pⁱ _adjust=Pⁱ-Pⁱ _min；根据P_total、P_aim及Pⁱ _adjust计算风电机组的控制目标Pⁱ _ref；计算出的风电机组Pⁱ _ref值下发至风电机组主控，完成本次短控制周期控制，返回步骤1。

步骤4-3：若P_total＜P_aim，即风电机组的有功功率上调；读取参与短控制周期控制的风电机组有功功率Pⁱ，并根据所存储的风电场和风电机组运行状态的历史数据以及风功率预测信息，计算参与短控制周期控制的风电机组下一短控制周期的最大理论发电能力Pⁱ _max，若Pⁱ≥Pⁱ _max，该风电机组不具备上调的能力，将其控制目标设置为当前有功功率值，不再参与后续计算；若Pⁱ＜Pⁱ _max，该风电机组具备上调的能力，其可调容量Pⁱ _adjust=Pⁱ _max-Pⁱ；根据P_total、P_aim及Pⁱ _adjust计算每台风电机组的控制目标Pⁱ _ref；计算出的风电机组Pⁱ _ref值下发至风电机组主控，完成本次短控制周期控制，返回步骤1。

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