CN111092439B - 一种风电机组一次调频系数调整方法及装置 - Google Patents

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    • Y02E10/70—Wind energy
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Abstract

本发明提供一种风电机组一次调频系数调整方法及装置，所述方法包括：获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数；基于风电机组的输出特性获取的风电机组一次调频优化系数具有真实性；通过模拟电源触发风电机组一次调频，避免了大型试验的复杂过程，简单易行，成本低廉。

Description

一种风电机组一次调频系数调整方法及装置
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种风电机组一次调频系数调整方法及装置。
背景技术
随着风电机组单机容量和风电场规模的不断扩大，风电在电力系统中所占的比例不断提高，风电与电力系统之间的相互影响，范围越来越大，程度越来越深，方式也越来越复杂，最终可能给电力系统稳定运行带来并网电流冲击、电压波动甚至崩溃、继电保护装置误动作、频率不稳定等一系列不利影响。
在风电并网带来的各种问题当中，风力发电引起的电网频率波动问题日益为人们所关注。众所周知，风电出力具有很强的随机性和波动性，当风电在电网中所占比例较高时，这将给系统频率的控制带来较大困难，且电力系统需要更多的功率备用容量。此外，由于现代风电机组的变速运行方式使其机械功率与电磁功率解耦、转速与电网频率解耦，风力机转子无法对系统频率变化做出快速有效的响应，因此传统的变速风电机组几乎没有为系统贡献其转动惯量。随着大量的变速风电机组接入电网，势必会替代部分常规发电机组，从而使电力系统的整体转动惯量相对的减少，系统频率变得更加难以控制。因此，越来越多的电网公司要求风电机组能像常规发电厂一样提供辅助服务，如丹麦和爱尔兰电网公司要求风电场具有参与电网频率一次调节的能力。我国的《风电场接入电网技术规定》则要求风电场安装有功功率控制系统，自身具有有功功率调节的能力，确保风电场最大输出功率及功率变化率不超过电网调度部门的设定值。
在新形势下，如何调节风电机组参与系统调频吸引了越来越多学者的关注，并在风电一次调频控制策略上做出了大量的研究。然而如何正确的辨识一次调频系数，验证设定的一次调频系数与实际一次调频系数的一致性，是判断实际研究成果有效性的关键。
发明内容
本发明提供的一种风电机组一次调频系数调整方法及装置，目的是通过模拟实验获取风电机组一次调频优化系数并调整实际设定的风电机组一次调频系数。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种风电机组一次调频系数调整方法，其改进之处在于，所述方法包括：
获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；
根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；
将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数。
优选地，所述根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数，包括：
根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量；
根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数。
进一步地，所述根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量，包括：
当模拟电源的频率减小且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn+fd
式中，f为模拟电源的频率；fn为模拟电源设置的电网额定频率；fd为预先设定的死区。
进一步地，所述根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量，包括：
当模拟电源的频率增大且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn-fd。
进一步地，所述根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数，包括：
按下式确定所述风电机组一次调频优化系数Kf：
式中，ΔP为风电机组一次调频的有功功率变化量。
本发明提供一种风电机组一次调频系数调整装置，其改进之处在于，所述方法包括：
获取模块，用于获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；
确定模块，用于根据所述风电机组的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；
调整模块，用于将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数。
优选地，所述确定模块包括：
第一确定单元，用于根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量；
第二确定单元，用于根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数。
进一步地，所述第一确定单元具体用于：
当模拟电源的频率减小且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn+fd
式中，f为模拟电源的频率；fn为模拟电源设置的电网额定频率；fd为预先设定的死区。
进一步地，所述第一确定单元具体用于：
当模拟电源的频率增大且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn-fd。
进一步地，所述第二确定单元具体用于：
按下式确定所述风电机组一次调频优化系数Kf：
式中，ΔP为风电机组一次调频的有功功率变化量。
和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果：
本发明提供一种风电机组一次调频系数调整方法及装置，获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差，根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数，基于风电机组的输出特性获取的风电机组一次调频优化系数具有真实性；通过模拟电源触发风电机组一次调频，避免了大型试验的复杂过程，简单易行，成本低廉。
附图说明
图1是本发明一次调频系数调整方法流程图；
图2是本发明一次调频系数调整装置示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供一种风电机组一次调频系数调整方法，所述方法包括：
步骤1、获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；
步骤2、根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；
步骤3、将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数。
步骤2中包括：
根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量；
根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数。
所述根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量，包括：
当模拟电源的频率减小且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn+fd
式中，f为模拟电源的频率；fn为模拟电源设置的电网额定频率；fd为预先设定的死区。
所述根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量，包括：
当模拟电源的频率增大且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn-fd。
所述根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数，包括：
按下式确定所述风电机组一次调频优化系数Kf：
式中，ΔP为风电机组一次调频的有功功率变化量。
在具体的实施例中，在风电机组的低压侧设置模拟电源，风电机组正常运行，设置模拟电源的输出频率为电网额定频率50Hz，输出稳定后，将模拟电源的输出频率设置为49.5Hz且维持时间不小于10s触发风电机组一次调频动作；
此时频率变化量Δf＝50Hz-49.5Hz-0.2Hz＝0.3Hz；获取风电机组的有功功率输出变化前的有功功率P1＝0.64pu、有功功率变化后的有功功率P2＝0.7pu，风电机组一次调频的有功功率变化量ΔP＝P2-P1＝0.06pu，此时可以获得风电机组一次调频上调优化系数Kf1＝10；
采用同样的方法，增大模拟电源的输出频率，频率偏差为0.3Hz，风电机组一次调频的有功功率变化量ΔP为0.12pu，此时获得风电机组一次调频下调优化系数Kf2＝20。
如图2所示，本发明提供一种风电机组一次调频系数调整装置，所述方法包括：
获取模块，用于获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；
确定模块，用于根据所述风电机组的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；
调整模块，用于将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数。
其中所述确定模块包括：
第一确定单元，用于根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量；
第二确定单元，用于根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数。
确定模块中的第一确定单元具体用于：
当模拟电源的频率减小且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn+fd
式中，f为模拟电源的频率；fn为模拟电源设置的电网额定频率；fd为预先设定的死区。
确定模块中的第一确定单元具体用于：
当模拟电源的频率增大且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn-fd。
确定模块中的第二确定单元具体用于：
按下式确定所述风电机组一次调频优化系数Kf：
式中，ΔP为风电机组一次调频的有功功率变化量。
综上所述，本发明提供一种风电机组一次调频系数调整方法及装置，获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差，根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；基于风电机组的输出特性获取的风电机组一次调频优化系数具有真实性；通过模拟电源触发风电机组一次调频，避免了大型试验的复杂过程，简单易行，成本低廉。
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，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：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，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风电机组一次调频系数调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；
根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；
将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数；
所述根据所述模拟电源的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数，包括：
根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量；
根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数；
所述根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量，包括：
当模拟电源的频率减小且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn+fd
式中，f为模拟电源的频率；fn为模拟电源设置的电网额定频率；fd为预先设定的死区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量，包括：
当模拟电源的频率增大且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn-fd。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数，包括：
按下式确定所述风电机组一次调频优化系数Kf：
式中，ΔP为风电机组一次调频的有功功率变化量。
4.一种风电机组一次调频系数调整装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取触发风电机组一次调频的模拟电源的频率偏差；
确定模块，用于根据所述风电机组的频率偏差确定风电机组一次调频优化系数；
调整模块，用于将风电机组当前的一次调频系数调整为所述风电机组一次调频优化系数；
所述确定模块包括：
第一确定单元，用于根据所述模拟电源的频率偏差获取所述模拟电源的频率变化量；
第二确定单元，用于根据所述模拟电源的频率变化量确定所述风电机组一次调频优化系数；
所述第一确定单元具体用于：
当模拟电源的频率减小且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn+fd
式中，f为模拟电源的频率；fn为模拟电源设置的电网额定频率；fd为预先设定的死区。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：
当模拟电源的频率增大且超过预先设定的死区时，按下式确定所述模拟电源触发风电机组一次调频的频率变化量Δf：
Δf＝f-fn-fd。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：
按下式确定所述风电机组一次调频优化系数Kf：
式中，ΔP为风电机组一次调频的有功功率变化量。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106874615A (zh) * 2017-03-06 2017-06-20 云南电网有限责任公司电力科学研究院 风电机组负荷调节效应系数测试方法及装置
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