CN108365616A - 风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN108365616A
CN108365616A CN201810207139.1A CN201810207139A CN108365616A CN 108365616 A CN108365616 A CN 108365616A CN 201810207139 A CN201810207139 A CN 201810207139A CN 108365616 A CN108365616 A CN 108365616A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind turbines
frequency modulation
frequency
control
rotating speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810207139.1A
Other languages
English (en)
Inventor
戴仲覆
陈刚
赵利刚
张东辉
杨诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China South Power Grid International Co ltd, China Southern Power Grid Co Ltd filed Critical China South Power Grid International Co ltd
Priority to CN201810207139.1A priority Critical patent/CN108365616A/zh
Publication of CN108365616A publication Critical patent/CN108365616A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/386—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，其方法包括：当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例‑微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；获取参与系统调频的所述风电机组的转速；当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例‑微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行，有效降低有风电机组接入的电力系统的高频问题，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。

Description

风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。
背景技术
当电力系统突然失去负荷或向非同步系统送电的直流输电通道突然发生闭锁时，电力系统的频率将出现升高，此时传统同步发电机的一次调频功能将发挥作用，抑制频率的上升，而以风电机组为代表的新能源发电机组一般通过电力电子设备接入电网，无法为电网提供必要的调频支持。
在实现本发明的过程中，发明人发现：若传统发电机的一次调频能力不足，系统频率的升高可能触发电网第三道防线动作，引起高周切机，因此，有必要发掘风电机组的一次调频能力对抑制电网高频问题，以保障电力系统的安全稳定。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，有效降低有风电机组接入的电力系统的高频问题，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。
第一方面，本发明实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法，包括以下步骤：
当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；
获取参与系统调频的所述风电机组的转速；
当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
在第一方面的第一种实现方式中，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；
则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：
当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。
在第一方面的第二种实现方式中，所述当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，具体为：
当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；
将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；
获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。
根据以上任一种第一方面的实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。
第二方面，本发明实施例提供了一种风电机组的一次调频控制装置，包括：
虚拟惯量控制调频单元，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；
风机转速获取单元，用于获取参与系统调频的所述风电机组的转速；
检测及控制环节切换单元，用于当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
在第二方面的第一种实现方式中，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；
则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：
检测与惯性控制退出单元，用于当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。
在第二方面的第二种实现方式中，所述虚拟惯量控制调频单元具体包括：
功率附加模块，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；
参考值修改模块，用于将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；
功率输出模块，用于获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。
根据以上任一种第二方面的实现方式，在第二方面的第三种实现方式中，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。
第三方面，本发明实施例提供了一种风电机组的一次调频控制终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法。
本发明实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，具有如下有益效果：
当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，然后获取这个过程中参与系统调频的所述风电机组的转速，在检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行，适用于电网高频问题的风机一次调频控制策略，综合统筹考虑了风电场不同风速的风机参与调频能力的情况，定义清晰，操作方法简单，实用性强，可有效降低有风电接入的电力系统的最高频率水平，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的风电机组的一次调频控制方法的流程示意图。
图2是本发明第一实施例提供的比例-微分虚拟惯量法的工作示意图。
图3是本发明第三实施例提供的风电机组的一次调频控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法，其可由终端设备来执行，并包括以下步骤：
S11，当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频。
在本发明实施例中，所述终端设备可以为桌上型计算机、笔记本、掌上电脑等计算设备。
在本发明实施例中，需要说明的是，在检测到电力系统中的运行频率越过死区设置值之前，即电力系统中的运行频率处于死区设置值以内，电力系统正常运行的情况下，所述终端设备设置转速低于1.2倍标幺值的处于中、低风速区的风电机组均运行在各自风速的最大功率追踪曲线所对应的最优转速上，转速已达到1.2倍标幺值的风电机组保持恒转速运行，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间，所述标幺值是相对单位制的一种，(标幺值)是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法，表示各物理量及参数的相对值，单位为pu(也可以认为其无量纲)，所述标幺值＝实际值/基准值，所述基准值为各个风电机组对应的额定转速。
在本发明实施例中，请参阅图2，比例-微分虚拟惯量法是将惯性控制(微分控制)与下垂控制(比例控制)结合使用的一种控制方法，它根据频率的变化产生调频附加功率，修改风电机组输出功率参考值以参与系统调频，虚拟惯量法作为风电机组虚拟同步机的一项技术，是实现风电调频的一个控制环节，通过该附加控制环节模拟传统同步发电机的机电暂态特性，使采用变流器接入电网的风机具有传统同步发电机的一次调频等并网运行外特性，但现有频率调节环节采用虚拟惯量控制的风机一次调频策略侧重于对系统提供频率支撑，主要适用于电网遭遇频率突降时的情况，而没有对频率升高时的一次调频进行调整，因此，本申请对通过虚拟惯量法对频率升高时的一次调频进行研究，具体地，所述终端设备在检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数，将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0，然后获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。
S12，获取参与系统调频的所述风电机组的转速。
在本发明实施例中，所述终端设备在电力系统根据比例-微分虚拟惯量控制环节调节电力系统的运行频率的过程中检测参与系统调频的所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的转速，同时实时获取电力系统中的运行频率。
S13，当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
在本发明实施例中，所述终端设备在检测电力系统中的运行频率在死区设置值以内，则表明电力系统恢复到正常运行状态，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，则表明风电机组的调频能力已达到极限，无法继续参与调频，此时退出比例-微分虚拟惯量控制环节，恢复最大功率追踪过程，设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
综上所述，本发明第一实施例提供了一种风电机组的一次调频控制方法，当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，然后获取这个过程中参与系统调频的所述风电机组的转速，在检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行，适用于电网高频问题的风机一次调频控制策略，综合统筹考虑了风电场不同风速的风机参与调频能力的情况，定义清晰，操作方法简单，实用性强，可有效降低有风电接入的电力系统的最高频率水平，减少电力系统因高频问题触发电网第三道防线动作的可能性。
为了便于对本发明的理解，下面将对本发明的一些优选实施例做更进一步的描述。
本发明第二实施例：
在本发明第一实施例的基础上，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制。
则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：
当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。
在本发明实施例中，若检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内且参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值，则电力系统一直处于比例-微分虚拟惯量控制环节，所述终端设备通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；若检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到系统允许最大值时，则退出惯性控制，仅保留下垂控制环节，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率，实现不同控制环节的适时投退，以有效降低有风电机组接入的电力系统的最高频率水平，使得电力系统的运行频率趋于稳定。
请参阅图3，本发明第三实施例提供了一种风电机组的一次调频控制装置，包括：
虚拟惯量控制调频单元11，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频。
风机转速获取单元12，用于获取参与系统调频的所述风电机组的转速。
检测及控制环节切换单元13，用于当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
在第三实施例的第一种实现方式中，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制。
则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：
检测与惯性控制退出单元，用于当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。
在第三实施例的第二种实现方式中，所述虚拟惯量控制调频单元具体包括：
功率附加模块，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数。
参考值修改模块，用于将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0。
功率输出模块，用于获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。
根据以上任一种第三实施例的实现方式，在第三实施例的第三种实现方式中，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。
本发明第四实施例提供了一种风电机组的一次调频控制终端设备。该实施例的风电机组的一次调频控制终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如风电机组的一次调频控制程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个风电机组的一次调频控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S11。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如虚拟惯量控制调频单元11。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述风电机组的一次调频控制终端设备中的执行过程。
所述风电机组的一次调频控制终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑等计算设备。所述风电机组的一次调频控制终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述部件仅仅是风电机组的一次调频控制终端设备的示例，并不构成对风电机组的一次调频控制终端设备的限定，可以包括比上述部件更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述风电机组的一次调频控制终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述风电机组的一次调频控制终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个风电机组的一次调频控制终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述风电机组的一次调频控制终端设备的各种功能。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述风电机组的一次调频控制终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；
获取参与系统调频的所述风电机组的转速；
当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
2.根据权利要求1所述的风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；
则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：
当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。
3.根据权利要求1所述的风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，所述当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频，具体为：
当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；
将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；
获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法，其特征在于，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。
5.一种风电机组的一次调频控制装置，其特征在于，包括：
虚拟惯量控制调频单元，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，通过比例-微分虚拟惯量控制调节所述转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率以参与系统调频；
风机转速获取单元，用于获取参与系统调频的所述风电机组的转速；
检测及控制环节切换单元，用于当检测电力系统的运行频率在死区设置值以内，或者参与系统调频的所述风电机组的转速达到1.2倍标幺值时，退出所述比例-微分虚拟惯量控制，并设置所述风电机组在最大功率追踪控制下运行。
6.根据权利要求5所述的风电机组的一次调频控制装置，其特征在于，所述比例-微分虚拟惯量控制包括惯性控制及下垂控制；
则所述风电机组的一次调频控制方法，还包括：
检测与惯性控制退出单元，用于当检测电力系统的运行频率不在死区设置值以内、参与系统调频的所述风电机组的转速未达到1.2倍标幺值、以及电力系统的运行频率达到最大值时，退出惯性控制，通过下垂控制调节转速在1.2标幺值以下的风电机组的频率。
7.根据权利要求5所述的风电机组的一次调频控制装置，其特征在于，所述虚拟惯量控制调频单元具体包括：
功率附加模块，用于当检测到电力系统的运行频率越过死区设置值时，根据电力系统的频率变化产生调频附加功率；其中，设调频附加功率为ΔP，则Δf为系统频率偏差值，kp、kd分别为下垂、惯性控制系数；
参考值修改模块，用于将所述转速在1.2倍标幺值以下的风电机组的机侧换流器的电磁转矩参考值对应的电磁功率上限设置为该换流器的额定功率，下限设置为0；
功率输出模块，用于获取通过比例-微分虚拟惯量控制调节后的所述风电机组的输出功率；其中，设所述风电机组的输出功率为Pref，则Pref＝Popt+ΔP，Popt为最大功率追踪控制所确定的当前风速下风电机组可发出的最大功率。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的风电机组的一次调频控制装置，其特征在于，所述风电机组的转速范围在0.7倍标幺值到1.2倍标幺值之间。
9.一种风电机组的一次调频控制终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的风电机组的一次调频控制方法。
CN201810207139.1A 2018-03-13 2018-03-13 风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质 Pending CN108365616A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810207139.1A CN108365616A (zh) 2018-03-13 2018-03-13 风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810207139.1A CN108365616A (zh) 2018-03-13 2018-03-13 风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108365616A true CN108365616A (zh) 2018-08-03

Family

ID=63000466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810207139.1A Pending CN108365616A (zh) 2018-03-13 2018-03-13 风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108365616A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109286195A (zh) * 2018-10-17 2019-01-29 南方电网科学研究院有限责任公司 一种功率控制模式下的双pid水轮发电机组调节系统
CN109861251A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 上海电力学院 一种用于微网暂稳态频率优化的双馈风机综合控制方法
CN111193274A (zh) * 2020-01-08 2020-05-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种高压直流输电系统惯性响应控制方法及控制装置
CN111262256A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的一次调频的控制方法及设备
CN111864769A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 国网山东省电力公司日照供电公司 考虑风机和系统频率响应特性的调频参数确定方法及系统
CN111987742A (zh) * 2020-07-29 2020-11-24 明阳智慧能源集团股份公司 风电机组虚拟惯量控制方法、系统、存储介质及计算设备
CN112628069A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 南京理工大学 考虑湍流风速对转速恢复影响的风机惯性响应控制方法及系统
CN113007039A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种风电场惯量响应测试方法及装置
CN113489028A (zh) * 2021-08-17 2021-10-08 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风电场一次调频控制方法及控制系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005503A1 (ja) * 2011-07-06 2013-01-10 株式会社日立製作所 可変速発電電動機の運転制御装置および運転制御方法
CN106532739A (zh) * 2016-09-30 2017-03-22 哈尔滨工业大学 风电机组分频段参与电力系统一次调频方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005503A1 (ja) * 2011-07-06 2013-01-10 株式会社日立製作所 可変速発電電動機の運転制御装置および運転制御方法
CN106532739A (zh) * 2016-09-30 2017-03-22 哈尔滨工业大学 风电机组分频段参与电力系统一次调频方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张冠锋: "基于虚拟惯量和频率下垂控制的双馈风电机组一次调频策略", 《电工技术学报》 *
陈宇航等: "一种新型风电场虚拟惯量协同控制策略", 《电力系统自动化》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109286195A (zh) * 2018-10-17 2019-01-29 南方电网科学研究院有限责任公司 一种功率控制模式下的双pid水轮发电机组调节系统
CN109286195B (zh) * 2018-10-17 2020-10-20 南方电网科学研究院有限责任公司 一种功率控制模式下的双pid水轮发电机组调节系统
CN111262256A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的一次调频的控制方法及设备
CN109861251A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 上海电力学院 一种用于微网暂稳态频率优化的双馈风机综合控制方法
CN111193274A (zh) * 2020-01-08 2020-05-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种高压直流输电系统惯性响应控制方法及控制装置
CN111193274B (zh) * 2020-01-08 2022-07-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种高压直流输电系统惯性响应控制方法及控制装置
CN111987742A (zh) * 2020-07-29 2020-11-24 明阳智慧能源集团股份公司 风电机组虚拟惯量控制方法、系统、存储介质及计算设备
CN111987742B (zh) * 2020-07-29 2021-12-28 明阳智慧能源集团股份公司 风电机组虚拟惯量控制方法、系统、存储介质及计算设备
CN111864769A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 国网山东省电力公司日照供电公司 考虑风机和系统频率响应特性的调频参数确定方法及系统
CN112628069A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 南京理工大学 考虑湍流风速对转速恢复影响的风机惯性响应控制方法及系统
CN112628069B (zh) * 2020-12-18 2022-03-18 南京理工大学 考虑湍流风速对转速恢复影响的风机惯性响应控制方法及系统
CN113007039A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 南方电网科学研究院有限责任公司 一种风电场惯量响应测试方法及装置
CN113007039B (zh) * 2021-03-18 2022-06-14 南方电网科学研究院有限责任公司 一种风电场惯量响应测试方法及装置
CN113489028A (zh) * 2021-08-17 2021-10-08 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风电场一次调频控制方法及控制系统
CN113489028B (zh) * 2021-08-17 2024-06-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风电场一次调频控制方法及控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108365616A (zh) 风电机组的一次调频控制方法、装置、设备及介质
Attya et al. Control and quantification of kinetic energy released by wind farms during power system frequency drops
Seneviratne et al. Frequency response due to a large generator loss with the increasing penetration of wind/PV generation–A literature review
Yang et al. An adaptive droop control strategy with smooth rotor speed recovery capability for type III wind turbine generators
Bhatt et al. Dynamic participation of doubly fed induction generator in automatic generation control
CN107732951B (zh) 直流闭锁故障冲击交流通道的多资源协调控制方法和装置
Attya et al. Wind turbine contribution in frequency drop mitigation–modified operation and estimating released supportive energy
Boyle et al. Battery energy storage system state-of-charge management to ensure availability of frequency regulating services from wind farms
CN103078326B (zh) 一种提高电网频率安全稳定性的优化方法
CN109245639A (zh) 一种风电机组调频方法、装置、设备及介质
Krpan et al. Inertial and primary frequency response model of variable‐speed wind turbines
Teymouri et al. An MILP formulation for controlled islanding coordinated with under frequeny load shedding plan
CN110417012A (zh) 一种频率安全约束下的电网储能容量配置方法及系统
Xu et al. Improved use of WT kinetic energy for system frequency support
Yoo et al. Frequency stability support of a DFIG to improve the settling frequency
Zhang et al. A novel method for obtaining virtual inertial response of DFIG‐based wind turbines
CN110556838A (zh) 一种电源直流送出系统频率稳定的方法与装置
CN115313518A (zh) 新能源并网功率容量的确定方法、装置、设备及存储介质
Motamed et al. Comparison of primary frequency support methods for wind turbines
CN107196319B (zh) 一种基于功率扰动值响应的风机调频控制方法
CN102882207A (zh) 一种电网调度潮流极限的控制方法
CN110768305B (zh) 备用资源的协调方法、装置、设备及存储介质
CN112564134B (zh) 电网一次调频备用容量配置的方法、装置、设备及介质
Yan et al. Impact of load frequency dependence on frequency response of a power system with high non-synchronous penetration
Sadanandan et al. Power system optimization with an inertia study on the IEEE 30-bus test system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180803