CN109347142A - 一种风电场有功功率调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电场的有功功率调度方法,在全场有功功率上调时,根据功率段和浆角裕度大小,将可控风机按4类优先级进行分类,针对优先级1和优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值;在全场有功功率下调时,根据功率段,将可控风机按4类优先级进行分类,针对优先级1、优先级2以及优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值。本发明可以充分挖掘单台风机的出力能力,在调控精度和速度上有着巨大的优势。
Description
技术领域
本发明属于电力工程领域,具体涉及一种风电场有功功率调度方法。
背景技术
近年来,风力发电在中国以及全球已经成为发展最快的清洁能源之一。我国风电场建设呈现跨越式、大型化、集中化发展。受电网输送能力以及网内火电机组备用容量的限制,早期风电全额上网的运营模式已对电网安全造成极大隐患。为此,在国家电网公司制定的风电场接入标准中明确要求风电场应具备有功功率调节能力,能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。然而由于风电场内风速分布差异较大,特别是在南方的山地风场,各风电机组发电能力及运行状态通常各不相同,这就对风电场级有功控制系统提出更高要求,能否将电网所下达的有功总指令合理分配给各机组去执行,是保证风电场入网功率控制可靠性的关键。根据冀北电网风电接入标准,不仅对风电场的控制精度提出了更高的要求,控制精度要求控制在风场容量的1%之内,还对于风场功率的增大或者减小的速率也有要求,不可过快也不可过慢。
实现有功功率调度,调度策略设计是系统设计的核心,调度运行人员对风电场调度运行的控制经验和控制方法均体现在调度策略设计中。通过有功控制系统对调度策略的自动实施,代替调度运行人员对风电场的实时控制,减少调度运行人员与风电场之间频繁的业务联系和复杂的计算,让其专注于对全网的监控。合理的调度策略设计同时也能最大限度地利用风能资源和电网输电通道资源,提高风电接纳能力和各风电场发电量,加强对风电场的管理和控制。
国内外对风电场的有功功率调度策略开展了一些研究,主要的策略包括:1)将风电场目标功率平均分配给各机组的方式,简便易行,缺点在于未考虑风电场内风速分布不同所引起的机组发电容量差异;2)根据风电机组的额定容量,采用容量大的机组分配有功多的原则进行等比例分配的方式,但同样未考虑风电场内风速分布不同所引起的机组发电容量差异;3)根据风电机组的实时有功功率大小,采用比例分配的方式,这种方式在一定程度上考虑了风电场内风速的分布,但没有充分挖掘单台风机的出力能力;4)对风速进行预测,基于预测风速对风电场内的风机进行有功功率分配,由于这种方式取决于风速预测的准确性,目前实用性不高。可见,目前的风电场有功功率调度算法的实用性和有效性还有极大的提升空间。
发明内容
为了解决风电场有功功率调度存在的上述技术问题,本发明提出一种风电场有功功率的调度方法,在全场有功功率上调和下调时,分别对可控风机进行合理的优先级划分;根据风机的浆角裕度和实时有功功率的加权值来计算可控风机的有功功率分配值,可以充分挖掘单台风机的出力能力。
本发明解决述技术问题的技术方案是:
一种风电场有功功率调度方法,包括以下步骤:
Step 1、从功率调度系统得到X,X为有功功率调控目标值,执行Step 2;
Step 2、如果X>Y,Y为全场实时有功功率总和,执行Step 3;否则执行Step 12;
Step 3、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类,执行Step4;
Step 4、如果存在优先级1的风机,执行Step 5;否则执行Step 7。
Step 5、对于优先级1的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,并更新X,执行Step 6;
Step 6、如果X大于0,执行Step 7;否则执行Step 28;
Step 7、如果存在优先级2的风机,执行Step 8;否则执行Step 10;
Step 8、对于优先级2的风机,按照实时功率从小到大的顺序分配至额定功率值,并更新X,执行Step 9;
Step 9、如果X大于0,执行Step 10;否则执行Step 28;
Step 10、如果存在优先级3的风机,执行Step 11;否则执行Step 28;
Step 11、对于优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,执行Step 28;
Step 12、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类,执行Step13;
Step 13、如果不存在优先级1、优先级2、优先级3的风机,执行Step 26;否则执行Step 14;
Step 14、如果存在优先级1的风机,执行Step 15;否则执行Step 18;
Step 15、如果X小于优先级1中所有风机的最大调整量之和,执行Step 16;否则执行Step 17;
Step 16、对于优先级1的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,优先级2、3、4的风机保持原有功功率值,执行Step 28;
Step 17、将优先级1的风机都分配最大调整量,并更新X,执行Step 18;
Step 18、如果存在优先级2的风机,执行Step 19;否则执行Step 22;
Step 19、如果X小于优先级2中所有风机的最大调整量之和,执行Step 20;否则执行Step 21;
Step 20、对于优先级2的风机,根据浆角裕度比例计算每台风机的分配值,优先级3、4的风机保持原有功功率值,执行Step 28;
Step 21、将优先级2的风机都分配最大调整量,并更新X,执行Step 22;
Step 22、如果存在优先级3的风机,执行Step 23;否则执行Step 28;
Step 23、如果X小于优先级3中所有风机的最大调整量之和,执行Step 24;否则执行Step 25;
Step 24、对于优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,优先级4的风机保持原有功功率值,执行Step 28;
Step 25、将优先级3的风机都分配最大调整量,执行Step 28;
Step 26、如果存在优先级4的风机,执行Step 27;否则执行Step 28;
Step 27、按浆角从小到大顺序给优先级4中的风机分配调控量至停机,执行Step28;
Step 28、得到每台风机的有功功率设定值;
Step 29、将每台风机的有功功率设定值返回给功率调度系统。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:有功功率调度算法在提高控制精度、响应电网指令速度以及降低风机载荷等方面具有极大的优越性,并同时适用于平原、山地和海上风场。本发明的技术效果还将在具体实施方式的阐述中得到进一步体现。
附图说明
图1为本发明实施例中有功功率调度算法流程图;
图2为本发明实施例中有功功率调度算法流程图中的子流程1;
图3为本发明实施例中有功功率调度算法流程图中的子流程2;
图4为本发明实施例中有功功率上调过程的可控风机优先级分类流程图;
图5为本发明实施例中有功功率上调过程的可控风机优先级分类示意图;
图6为本发明实施例中有功功率上调过程优先级1或优先级3中风机有功功率的分配算法流程图;
图7为本发明实施例中有功功率下调过程的可控风机优先级分类流程图;
图8为本发明实施例中有功功率下调过程的可控风机优先级分类示意图;
图9为本发明实施例中有功功率下调过程各优先级中风机有功功率的分配算法流程图;
图10为本发明实施例仿真实验中10台风机各自的风种子情况;
图11为本发明实施例仿真实验中两种算法的全场实时总有功功率对比结果;
图12为本发明实施例仿真实验使用比例分配算法时,10台风机的有功功率变化情况;
图13为本发明实施例仿真实验使用XEMC算法时,10台风机的有功功率变化情况。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
为便于理解本发明,对以下名词加以解释:
AGC:自动发电控制(Automatic Generation Control),是并网发电厂提供的有偿辅助服务之一,发电机组在规定的出力调整范围内,跟踪电力调度交易机构下发的指令,按照一定调节速率实时调整发电出力,以满足电力系统频率和联络线功率控制要求的服务。
样板机:根据风速按照转矩转速曲线运行,不接受功率调度的风机。
浆角裕度(AM):叶片1的浆角减去最优浆角。
最小设定功率(Pmin):单台风机运行时允许的最小发电功率。
最大调整量(Cul):单台风机的有功功率单次最大调整值,不得高于额定功率,不得低于最小设定功率。
最小调整量(Cll):单台风机的有功功率单次最小调整值。
为便于理解本发明,以下对有关符号加以解释:
X:有功功率调控目标值。
Y:全场实时有功功率总和。
ε:有功功率调整误差。
S10max:全场10分钟内有功功率总和最大值。
S10min:全场10分钟内有功功率总和最小值。
S1max:全场1分钟内有功功率总和最大值。
S1min:全场1分钟内有功功率总和最小值。
P:风机的实时功率。
Pl:风机的有功功率设定值。
Pr:额定功率。
P3:全场额定容量的1/3。
P10:全场额定容量的1/10。
θ:浆角裕度阈值。
Ω:可分配风机集合,可分配风机是指有功功率调整量还没达到最大调整量的风机。
具体而言,本发明实施例的有功功率调度算法的流程图如图1、图2和图3所示,包括以下步骤:
Step 1、从功率调度系统得到X,执行Step 2。
Step 2、如果X>Y,执行Step 3;否则执行Step 12。
Step 3、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类,执行Step4;
有功功率上调过程的可控风机优先级分类流程图如图4所示。
Step 3.1、设置序号i=1,执行Step 3.2。
Step 3.2、如果风机Ti不是样板机,是远程控制模式,并且处于发电运行状态,执行Step 3.3;否则执行Step 3.8。
Step 3.3、设置Pli=Pi,执行Step 3.4。
Step 3.4、如图5所示,如果Pmini≤Pi≤Pri-Clli,并且AMi≥θ,把风机编号i加入到优先级1集合Q1,执行Step 3.8;否则执行Step 3.5。
Step 3.5、如果Pri-Clli<Pi<Pri,把风机编号i加入到优先级2集合Q2,执行Step3.8;否则执行Step 3.6。
Step 3.6、如果Pmini≤Pi≤Pri-Clli,并且AMi≤θ,把风机编号i加入到优先级3集合Q3,执行Step 3.8;否则执行Step 3.7。
Step 3.7、如果Pi≥Pri,把风机编号i加入到优先级4集合Q4,执行Step 3.8;否则执行Step 3.8。
Step 3.8、设置i=i+1,执行Step 3.9。
Step 3.9、如果i≤|T|,执行Step 3.2;否则执行Step 4。
Step 4、如果存在优先级1的风机,执行Step 5;否则执行Step 7。
Step 5、对于优先级1的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,并更新X,执行Step 6。
优先级1的风机的有功功率上调分配算法流程图如图6所示,首先将优先级1集合Q1赋值给Ω。
Step 5.1、从Ω中各编号所对应的风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L,执行Step5.2。
Step 5.2、如果X≥L,并且Ω不为空集Φ,执行Step 5.3;否则结束。
Step 5.3、设置sum=0,执行Step 5.4。
Step 5.4、如果flag等于0,执行Step 5.5;否则执行Step 5.18。
Step 5.5、设置i=1,执行Step 5.6。
Step 5.6、设置其中,wa、wp分别为浆角裕度和实时有功功率权重,wa一般取0.9,wp一般取0.1;Pmm为Ω中所有风机的实时有功功率的最大值和最小值之和。执行Step 5.7。
Step 5.7、如果Pri-Pi≤Culi,设置Mi=Pri-Pli;否则,设置Mi=Culi-Pli+Pi。执行Step 5.8。
Step 5.8、如果temp<Mi,执行Step 5.9;否则执行Step 5.13。
Step 5.9、设置_temp=Pli+temp,执行Step 5.10。
Step 5.10、如果_temp-Pi<Clli,执行Step 5.11;否则执行Step 5.12。
Step 5.11、设置Lp=Lp+temp,sum=sum+1,执行Step 5.14。
Step 5.12、设置Pli=_temp,执行Step 5.14。
Step 5.13、设置Pli=Pli+Mi,Lp=Lp+temp-Mi,把i加入到集合Ψ,执行Step5.14。
Step 5.14、设置i=i+1,执行Step 5.15。
Step 5.15、如果i≤|Ω|,执行Step 5.6;否则执行Step 5.16。
Step 5.16、从Ω中删除包含在Ψ中的元素,清空Ψ;设置X=Lp,Lp=0;从Ω中各风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L。执行Step 5.17。
Step 5.17、如果sum等于|Ω|,设置flag=1,执行Step 5.2;否则执行Step 5.2。
Step 5.18、设置k=1,执行Step 5.19。
Step 5.19、设置执行Step 5.20。
Step 5.20、将键值对(k,temp)加入到集合R中,设置k=k+1,执行Step 5.21。
Step 5.21、如果k≤|Ω|,执行Step 5.19;否则执行Step 5.22。
Step 5.22、将R中的键值对按照值的大小降序排序,设置k=1,执行Step 5.23。
Step 5.23、如果X≥CllR[k].key,执行Step 5.24;否则执行Step 5.25。
Step 5.24、设置PlR[k].key=PlR[k].key+CllR[k].key,X=X-CllR[k].key,执行Step 5.25。
Step 5.25、设置k=k+1,执行Step 5.26。
Step 5.26、如果k≤|R|,执行Step 5.23;否则结束。
Step 6、如果X大于0,执行Step 7;否则执行Step 28。
Step 7、如果存在优先级2的风机,执行Step 8;否则执行Step 10。
Step 8、对于优先级2的风机,按照实时功率从小到大的顺序分配至额定功率值,并更新X,执行Step 9。
Step 9、如果X大于0,执行Step 10;否则执行Step 28。
Step 10、如果存在优先级3的风机,执行Step 11;否则执行Step 28。
Step 11、对于优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值(计算流程图如图6所示),执行Step 28。
Step 12、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类,执行Step13。
有功功率下调过程的可控风机优先级分类流程图如图7所示。
Step 12.1、设置序号i=1,执行Step 12.2。
Step 12.2、如果风机Ti不是样板机,是远程控制模式,并且处于发电运行状态,执行Step 12.3;否则执行Step 12.8。
Step 12.3、设置Pli=Pi,执行Step 12.4。
Step 12.4、如图8所示,如果0.5Pri≤Pi≤Pri-Clli,把风机编号i加入到优先级1集合Q1,执行Step 12.8;否则执行Step 12.5。
Step 12.5、如果Pi>Pri-Clli,把风机编号i加入到优先级2集合Q2,执行Step12.8;否则执行Step 12.6。
Step 12.6、如果Pmini+Clli≤Pi<0.5Pri,把风机编号i加入到优先级3集合Q3,执行Step 12.8;否则执行Step 12.7。
Step 12.7、如果Pmini≤Pi<Pmini+Clli,把风机编号i加入到优先级4集合Q4,执行Step 12.8;否则执行Step 12.8。
Step 12.8、设置i=i+1,执行Step 12.9。
Step 12.9、如果i≤|T|,执行Step 12.2;否则结束。
Step 13、如果不存在优先级1、优先级2、优先级3的风机,执行Step 26;否则执行Step 14。
Step 14、如果存在优先级1的风机,执行Step 15;否则执行Step 18。
Step 15、如果X小于优先级1中所有风机的最大调整量之和,执行Step 16;否则执行Step 17。
Step 16、对于优先级1的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,优先级2、3、4的风机保持原有功功率值,执行Step 28。
优先级1的风机的有功功率下调分配算法流程图如图9所示,首先将优先级1集合Q1赋值给Ω。
Step 16.1、从Ω中各编号所对应的风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L,执行Step 16.2。
Step 16.2、如果X≥L,执行Step 16.3;否则结束。
Step 16.3、设置sum=0,执行Step 16.4。
Step 16.4、如果flag等于0,执行Step 16.5;否则执行Step 16.18。
Step 16.5、设置i=1,执行Step 16.6。
Step 16.6、设置其中,wa一般取0.2,wp一般取0.8,Amm为Ω中所有风机的浆角裕度的最大值和最小值之和;执行Step 16.7。
Step 16.7、如果Pi-Pmini<Culi,设置Mi=Pi-Pmini;否则,设置Mi=Culi-Pi+Pli。执行Step 16.8。
Step 16.8、如果temp<Mi,执行Step 16.9;否则执行Step 16.13。
Step 16.9、设置_temp=Pli-temp,执行Step 16.10。
Step 16.10、如果Pi-_temp<Clli,执行Step 16.11;否则执行Step 16.12。
Step 16.11、设置Lp=Lp+temp,sum=sum+1,执行Step 16.14。
Step 16.12、设置Pli=_temp,执行Step 16.14。
Step 16.13、设置Pli=Pli-Mi,Lp=Lp+temp-Mi,把i加入到集合Ψ,执行Step16.14。
Step 16.14、设置i=i+1,执行Step 16.15。
Step 16.15、如果i≤|Ω|,执行Step 16.6;否则执行Step 16.16。
Step 16.16、从Ω中删除包含在Ψ中的元素,清空Ψ;设置X=Lp,Lp=0;从Ω中各风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L。执行Step 16.17。
Step 16.17、如果sum等于|Ω|,设置flag=1,执行Step 16.2;否则执行Step16.2。
Step 16.18、设置k=1,执行Step 16.19。
Step 16.19、设置执行Step16.20。
Step 16.20、将键值对(k,temp)加入到集合R中,设置k=k+1,执行Step 16.21。
Step 16.21、如果k≤|Ω|,执行Step 16.19;否则执行Step 16.22。
Step 16.22、将R中的键值对按照值的大小降序排序,设置k=1,执行Step 16.23。
Step 16.23、如果X≥CllR[k].key,执行Step 16.24;否则执行Step 16.25。
Step 16.24、设置PlR[k].key=PlR[k].key-CllR[k].key,X=X-CllR[k].key,执行Step16.25。
Step 16.25、设置k=k+1,执行Step 16.26。
Step 16.26、如果k≤|R|,执行Step 16.23;否则结束。
Step 17、将优先级1的风机都分配最大调整量,并更新X,执行Step 18。
Step 18、如果存在优先级2的风机,执行Step 19;否则执行Step 22。
Step 19、如果X小于优先级2中所有风机的最大调整量之和,执行Step 20;否则执行Step 21。
Step 20、对于优先级2的风机,根据浆角裕度比例计算每台风机的分配值,优先级3、4的风机保持原有功功率值(计算流程图如图9所示),执行Step 28。
Step 21、将优先级2的风机都分配最大调整量,并更新X,执行Step 22。
Step 22、如果存在优先级3的风机,执行Step 23;否则执行Step 28。
Step 23、如果X小于优先级3中所有风机的最大调整量之和,执行Step 24;否则执行Step 25。
Step 24、对于优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值(计算流程图如图9所示),优先级4的风机保持原有功功率值,执行Step28。
Step 25、将优先级3的风机都分配最大调整量,执行Step 28。
Step 26、如果存在优先级4的风机,执行Step 27;否则执行Step 28。
Step 27、按浆角从小到大顺序给优先级4中的风机分配调控量至停机,执行Step28。
Step 28、得到每台风机的有功功率设定值。
Step 29、将每台风机的有功功率设定值返回给功率调度系统。
本发明的效果可以通过以下仿真实验和比较进一步验证:
选取图10所示的10个风种子作为10台风机(前5台风机型号为XE112-2000,后5台风机型号为XE116-2000)的风速输入,通过bladed软件将本发明中的有功功率分配算法(在本发明中称为XEMC算法)与按实时有功功率大小比例分配的方法(在本发明中称为比例分配算法)进行比较。值得注意的是,XEMC算法与比例分配算法只在有功功率上调部分不同,下调部分相同;10台风机所选的风种子湍流度都比较大,且风种子之间没有相关性,该仿真属于恶劣情况,实际风场情况比该仿真情况会好很多。
实验分为如下4个阶段:
1)120秒~150秒:调至12500kw
两个算法的下调策略相同,固功率表现相同,如图11所示。
2)150秒~180秒:调至15500kw
由于风速湍流较大,两个算法都只能达到5%的调节精度;由于部分功率较大的风机,在此时间段内的风速将会增加,部分功率较小的风机,风速将会减小,固XEMC算法和比例分配算法的表现差别不明显,如图11所示。
3)180秒~210秒:调至15500kw
由于风速湍流太大,两个算法的调节精度进一步下降,表现差别不明显。
4)210秒~240秒:调至15500kw
由于风速湍流太大,两个算法的调节精度仍不理想;但功率较小的2#风机,在此时间段内的风速将会增大很多,固XEMC算法较比例分配算法能提升很多发电量,如图12和图13所示。
由此可见,本发明中的有功功率调度算法可以充分挖掘单台风机的出力能力,提高调节精度和速度,具有很好的应用价值。
以上所述仅为本发明的一般实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风电场有功功率的调度方法,包括以下步骤:
Step 1、从功率调度系统得到X,X为有功功率调控目标值,执行Step 2;
Step 2、如果X>Y,Y为全场实时有功功率总和,执行Step 3;否则执行Step 12;
Step 3、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类,执行Step 4;
Step 4、如果存在优先级1的风机,执行Step 5;否则执行Step 7。
Step 5、对于优先级1的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,并更新X,执行Step 6;
Step 6、如果X大于0,执行Step 7;否则执行Step 28;
Step 7、如果存在优先级2的风机,执行Step 8;否则执行Step 10;
Step 8、对于优先级2的风机,按照实时功率从小到大的顺序分配至额定功率值,并更新X,执行Step 9;
Step 9、如果X大于0,执行Step 10;否则执行Step 28;
Step 10、如果存在优先级3的风机,执行Step 11;否则执行Step 28;
Step 11、对于优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,执行Step 28;
Step 12、将可控风机按优先级1、优先级2、优先级3、优先级4进行分类,执行Step 13;
Step 13、如果不存在优先级1、优先级2、优先级3的风机,执行Step 26;否则执行Step14;
Step 14、如果存在优先级1的风机,执行Step 15;否则执行Step 18;
Step 15、如果X小于优先级1中所有风机的最大调整量之和,执行Step 16;否则执行Step 17;
Step 16、对于优先级1的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,优先级2、3、4的风机保持原有功功率值,执行Step 28;
Step 17、将优先级1的风机都分配最大调整量,并更新X,执行Step 18;
Step 18、如果存在优先级2的风机,执行Step 19;否则执行Step 22;
Step 19、如果X小于优先级2中所有风机的最大调整量之和,执行Step 20;否则执行Step 21;
Step 20、对于优先级2的风机,根据浆角裕度比例计算每台风机的分配值,优先级3、4的风机保持原有功功率值,执行Step 28;
Step 21、将优先级2的风机都分配最大调整量,并更新X,执行Step 22;
Step 22、如果存在优先级3的风机,执行Step 23;否则执行Step 28;
Step 23、如果X小于优先级3中所有风机的最大调整量之和,执行Step 24;否则执行Step 25;
Step 24、对于优先级3的风机,根据实时有功功率和浆角裕度的加权值比例计算每台风机的分配值,优先级4的风机保持原有功功率值,执行Step 28;
Step 25、将优先级3的风机都分配最大调整量,执行Step 28;
Step 26、如果存在优先级4的风机,执行Step 27;否则执行Step 28;
Step 27、按浆角从小到大顺序给优先级4中的风机分配调控量至停机,执行Step 28;
Step 28、得到每台风机的有功功率设定值;
Step 29、将每台风机的有功功率设定值返回给功率调度系统。
2.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调度方法,所述Step 3步骤具体包括以下步骤:
Step 3.1、设置序号i=1,执行Step 3.2;
Step 3.2、如果风机Ti不是样板机,是远程控制模式,并且处于发电运行状态,执行Step3.3;否则执行Step 3.8;
Step 3.3、设置Pli=Pi,Pi为风机Ti的实时功率,Pli为风机i的有功功率设定值;执行Step 3.4;
Step 3.4、如果Pmini≤Pi≤Pri-Clli,并且AMi≥θ,Pri为风机Ti的额定功率,Clli为风机Ti的有功功率单次最小调整值,AMi为风机Ti叶片1的浆角减去最优浆角,θ为浆角裕度阈值,把风机编号i加入到优先级1集合Q1,执行Step 3.8;否则执行Step 3.5;
Step 3.5、如果Pri-Clli<Pi<Pri,把风机编号i加入到优先级2集合Q2,执行Step 3.8;否则执行Step 3.6;
Step 3.6、如果Pmini≤Pi≤Pri-Clli,并且AMi≤θ,把风机编号i加入到优先级3集合Q3,执行Step 3.8;否则执行Step 3.7;
Step 3.7、如果Pi≥Pri,把风机编号i加入到优先级4集合Q4,执行Step 3.8;否则执行Step 3.8;
Step 3.8、设置i=i+1,执行Step 3.9;
Step 3.9、如果i≤|T|,执行Step 3.2;否则执行Step 4。
3.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调度方法,所述Step 5步骤具体包括以下步骤:
Step 5.1、从Ω中各编号所对应的风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L,执行Step5.2,Ω为可分配风机集合,Cll为风机的有功功率单次最小调整值;
Step 5.2、如果X≥L,并且Ω不为空集Φ,执行Step 5.3;否则结束;
Step 5.3、设置sum=0,执行Step 5.4;
Step 5.4、如果flag等于0,执行Step 5.5;否则执行Step 5.18;
Step 5.5、设置i=1,执行Step 5.6;
Step 5.6、设置其中,wa、wp分别为浆角裕度和实时有功功率权重,wa一般取0.9,wp一般取0.1;Pmm为Ω中所有风机的实时有功功率的最大值和最小值之和,执行Step 5.7;
Step 5.7、如果Pri-Pi≤Culi,设置Mi=Pri-Pli;否则,设置Mi=Culi-Pli+Pi,执行Step5.8,Culi为单台风机的有功功率单次最大调整值;
Step 5.8、如果temp<Mi,执行Step 5.9;否则执行Step 5.13;
Step 5.9、设置_temp=Pli+temp,执行Step 5.10;
Step 5.10、如果_temp-Pi<Clli,执行Step 5.11;否则执行Step 5.12;
Step 5.11、设置Lp=Lp+temp,sum=sum+1,执行Step 5.14;
Step 5.12、设置Pli=_temp,执行Step 5.14;
Step 5.13、设置Pli=Pli+Mi,Lp=Lp+temp-Mi,把i加入到集合Ψ,执行Step 5.14;
Step 5.14、设置i=i+1,执行Step 5.15;
Step 5.15、如果i≤|Ω|,执行Step 5.6;否则执行Step 5.16;
Step 5.16、从Ω中删除包含在Ψ中的元素,清空Ψ;设置X=Lp,Lp=0;从Ω中各风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L。执行Step 5.17;
Step 5.17、如果sum等于|Ω|,设置flag=1,执行Step 5.2;否则执行Step 5.2;
Step 5.18、设置k=1,执行Step 5.19;
Step 5.19、设置执行Step5.20;
Step 5.20、将键值对(k,temp)加入到集合R中,设置k=k+1,执行Step 5.21;
Step 5.21、如果k≤|Ω|,执行Step 5.19;否则执行Step 5.22;
Step 5.22、将R中的键值对按照值的大小降序排序,设置k=1,执行Step 5.23;
Step 5.23、如果X≥CllR[k].key,执行Step 5.24;否则执行Step 5.25;
Step 5.24、设置PlR[k].key=PlR[k].key+CllR[k].key,X=X-CllR[k].key,执行Step 5.25;
Step 5.25、设置k=k+1,执行Step 5.26;
Step 5.26、如果k≤|R|,执行Step 5.23;否则结束。
4.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调度方法,所述Step 12步骤具体包括以下步骤:
Step 12.1、设置序号i=1,执行Step 12.2;
Step 12.2、如果风机Ti不是样板机,是远程控制模式,并且处于发电运行状态,执行Step 12.3;否则执行Step 12.8;
Step 12.3、设置Pli=Pi,执行Step 12.4;
Step 12.4、如图6所示,如果0.5Pri≤Pi≤Pri-Clli,把风机编号i加入到优先级1集合Q1,执行Step 12.8;否则执行Step 12.5;
Step 12.5、如果Pi>Pri-Clli,把风机编号i加入到优先级2集合Q2,执行Step 12.8;否则执行Step 12.6;
Step 12.6、如果Pmini+Clli≤Pi<0.5Pri,把风机编号i加入到优先级3集合Q3,执行Step12.8;否则执行Step 12.7;
Step 12.7、如果Pmini≤Pi<Pmini+Clli,把风机编号i加入到优先级4集合Q4,执行Step12.8;否则执行Step 12.8;
Step 12.8、设置i=i+1,执行Step 12.9;
Step 12.9、如果i≤|T|,执行Step 12.2;否则结束。
5.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调度方法,所述Step 16步骤具体包括以下步骤:
Step 16.1、从Ω中各编号所对应的风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L,执行Step16.2;
Step 16.2、如果X≥L,执行Step 16.3;否则结束;
Step 16.3、设置sum=0,执行Step 16.4;
Step 16.4、如果flag等于0,执行Step 16.5;否则执行Step 16.18;
Step 16.5、设置i=1,执行Step 16.6;
Step 16.6、设置其中,wa一般取0.2,wp一般取0.8,Amm为Ω中所有风机的浆角裕度的最大值和最小值之和;执行Step16.7;
Step 16.7、如果Pi-Pmini<Culi,设置Mi=Pi-Pmini;否则,设置Mi=Culi-Pi+Pli,执行Step 16.8;
Step 16.8、如果temp<Mi,执行Step 16.9;否则执行Step 16.13;
Step 16.9、设置_temp=Pli-temp,执行Step 16.10;
Step 16.10、如果Pi-_temp<Clli,执行Step 16.11;否则执行Step 16.12;
Step 16.11、设置Lp=Lp+temp,sum=sum+1,执行Step 16.14;
Step 16.12、设置Pli=_temp,执行Step 16.14;
Step 16.13、设置Pli=Pli-Mi,Lp=Lp+temp-Mi,把i加入到集合Ψ,执行Step 16.14;
Step 16.14、设置i=i+1,执行Step 16.15;
Step 16.15、如果i≤|Ω|,执行Step 16.6;否则执行Step 16.16;
Step 16.16、从Ω中删除包含在Ψ中的元素,清空Ψ;设置X=Lp,Lp=0;从Ω中各风机的Cll中挑选出最小值,赋值给L,执行Step 16.17;
Step 16.17、如果sum等于|Ω|,设置flag=1,执行Step 16.2;否则执行Step 16.2;
Step 16.18、设置k=1,执行Step 16.19;
Step 16.19、设置执行Step16.20;
Step 16.20、将键值对(k,temp)加入到集合R中,设置k=k+1,执行Step 16.21;
Step 16.21、如果k≤|Ω|,执行Step 16.19;否则执行Step 16.22;
Step 16.22、将R中的键值对按照值的大小降序排序,设置k=1,执行Step 16.23;
Step 16.23、如果X≥CllR[k].key,执行Step 16.24;否则执行Step 16.25;
Step 16.24、设置PlR[k].key=PlR[k].key-CllR[k].key,X=X-CllR[k].key,执行Step 16.25;
Step 16.25、设置k=k+1,执行Step 16.26;
Step 16.26、如果k≤|R|,执行Step 16.23;否则结束。
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