CN111181199A - 协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法、系统、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法、系统、计算机设备和存储介质，属于风电场优化调度领域。本发明针对风电场参与调频过程中因功率指令分配不当而导致的部分机组失稳退出运行问题，在传统分配策略的基础上，结合不同风速区间内风电机组的可释放动能，对分配加权系数进行优化；同时通过实时采集各台风电机组的转速，令转速低于稳定运行限值的机组主动退出调频，由此导致的调频功率缺额由其他正常运行的风电机组共同承担。本发明在分配过程中能够充分考虑不同机组间调频能力的差异，使得风电场在满足电网调度需求的同时，能够保证场中各台风电机组的稳定运行。

Description

协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法、系统、计算机 设备和存储介质

技术领域

本发明属于风电场优化调度领域，特别涉及一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

由于风电具有较强的随机性和波动性，大规模风电接入对电力系统稳定运行的影响日益凸显。风电机组转速与电网频率的解耦使得系统的总惯性减小，调频能力减弱。为此，有必要要求风电具备有功功率调节的能力，缓解电力系统调频的压力。由于风电单机容量较小，可提供的支撑功率有限，研究往往更加侧重于风电场层面的功率调度。但是，考虑到不同风电机组所处的风速环境和运行状况不同，如何合理地分配各台机组的出力，是相关研究关注的热点问题之一。

考虑到风电场的时空差异性，工程上通常根据各风电机组的风速信息进行功率指令分配。已有文献提出以风速区间加权分配的功率分配策略，保证高风速段的风电机组能够提供更多的功率支撑，但其加权系数仅由工程经验设定，没有最大化地利用高风速段机组的调频能力。在此基础上，相关研究借助智能算法、模型预测控制等手段，通过对风速变化的预测，使风电场功率分配结果更为合理。但是，在风电场参与调频的短时间尺度内，现有风速预测技术不可避免地还存在一定误差。因此，在应用上述方法进行功率指令分配时，难以准确反映短时风速变化对机组运行状态的影响。

进一步地研究发现，当调频期间风速持续降低时，机组转速下降使得自身动能减小，若风电场仍在预测平均风速的基础上进行分配，有可能使得分配的功率增发指令超出机组自身可释放动能，进而导致机组因动能释放过度、转速低于最低转速而失稳退出运行。因此，在风电场功率指令分配过程中，有必要考虑短时风速变化对机组实际运行状态的影响，在可能发生失稳前及时修正功率指令，保证调频风电机组的稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使得风电场在满足电网调度需求的同时，能够保证场中各台风电机组稳定运行的风电场功率分配方法、系统、计算机设备和存储介质。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

进一步地，步骤2所述将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数，具体包括：

针对最大功率点跟踪控制即MPPT的风电机组，其调频能力通过风电机组可释放动能ΔE描述，具体表示如下：

式中，J为风轮的转动惯量，ω为风电机组当前运行的转速，ω_lim为风电机组运行的最低转速限值；

步骤2-1，自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

步骤2-2，在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

步骤2-3，根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

步骤2-4，根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

进一步地，步骤3所述根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

具体包括：

对于电网功率调度指令

风电场为各风电机组分配的功率增发指令表示为：

式中，

为第n台风电机组的功率增发指令，v_(n)为第n台风电机组平均风速所对应的风速区间序号，δ(v_n)为第v_(n)个风速区间的分配加权系数，m(v_n)为处于第v_(n)个风速区间的风电机组台数。

进一步地，步骤5中所述稳定运行限值的具体形式为：

ω_stable＝ω_lim+Δω

式中，ω_stable为稳定运行限值，Δω为在最低转速限值ω_lim上预留的裕度。

进一步地，步骤6所述修正各风电机组的功率增发指令，具体包括：

定义风电场中各风电机组功率增发指令的修正量ΔP_WTn为：

式中，ΔE_(n)为第n台风电机组的调频能力，

∑ΔE表示所有转速大于最低转速限值的风电机组的调频能力之和，ω_(n)为第n台风电机组的转速，

为若干风电机组退出调频导致的功率缺额，其值等于所有退出调频风电机组的原有功率增发指令之和；

基于所述修正量ΔP_WTn修正风电机组的功率增发指令：

式中，ΔP'_WTn为修正后的功率增发指令。

进一步地，步骤7中基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令P'_e.n，所用公式为：

P'_e.i＝k_optω³+ΔP'_WTn

式中，ΔP'_WTn表示修正后的功率增发指令，若风电场所有风电机组的转速均大于稳定运行限值，则

k_opt为MPPT控制下的最优增益系数。

一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配系统，所述系统包括：

第一采集模块，用于获取电网功率调度指令

参数确定模块，用于将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

分配模块，用于根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

第二采集模块，用于采集各风电机组的实时转速；

判别模块，用于判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行功率指令生成模块；否则执行修正模块；

修正模块，用于令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行功率指令生成模块；

功率指令生成模块，用于基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

进一步地，所述参数确定模块包括：

区间划分单元，用于自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

第一计算单元，用于在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

第二计算单元，用于根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

分配加权系数确定单元，用于根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)充分考虑了风电场中不同机组调频能力的差异，提出的风电场功率分配策略，能很好的解决传统分配方法下部分机组因功率分配不当、动能释放过度而失稳退出运行的问题；2)根据机组可释放动能优化分配加权系数，能够充分发挥高风速段风电机组的调频能力；3)通过机组转速对所分配的功率指令进行实时修正，保证了调频过程中各台机组的稳定运行，也使得风电场出力能够满足电网调度需求。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为一个实施例中协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法流程图。

图2为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

图3为一个实施例中对本发明有效性验证的仿真结果示意图，其中图(a)为采用本发明分配方法和传统分配方法下风电场各台风电机组的功率变化曲线，(a1)～(a4)分别表示风电机组WT1～WT4的功率变化曲线；图(b)为采用本发明分配方法和传统分配方法下风电场中一台风电机组的转速变化曲线。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，结合图1，提供了一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤2中将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数，具体包括：

针对最大功率点跟踪控制即MPPT的风电机组，其调频能力通过风电机组可释放动能ΔE描述，具体表示如下：

式中，J为风轮的转动惯量，ω为风电机组当前运行的转速，ω_lim为风电机组运行的最低转速限值，当转速低于最低转速限值时，风电机组将失稳退出运行；

步骤2-1，自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

步骤2-2，在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

步骤2-3，考虑到MPPT控制下机组转速会随着最优转速的变化而变化，因此根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

步骤2-4，根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤3中根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

具体包括：

对于电网功率调度指令

风电场为各风电机组分配的功率增发指令表示为：

式中，

为第n台风电机组的功率增发指令，v_(n)为第n台风电机组平均风速所对应的风速区间序号，δ(v_n)为第v_(n)个风速区间的分配加权系数，m(v_n)为处于第v_(n)个风速区间的风电机组台数。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤5中稳定运行限值的具体形式为：

ω_stable＝ω_lim+Δω

式中，ω_stable为稳定运行限值，Δω为在最低转速限值ω_lim上预留的裕度。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤6中修正各风电机组的功率增发指令，具体包括：

定义风电场中各风电机组功率增发指令的修正量ΔP_WTn为：

式中，ΔE_(n)为第n台风电机组的调频能力，

∑ΔE表示所有转速大于最低转速限值的风电机组的调频能力之和，ω_(n)为第n台风电机组的转速，

为若干风电机组退出调频导致的功率缺额，其值等于所有退出调频风电机组的原有功率增发指令之和；

基于所述修正量ΔP_WTn修正风电机组的功率增发指令：

式中，ΔP'_WTn为修正后的功率增发指令。

进一步地，在其中一个实施例中，步骤7中基于功率增发指令获取各风电机组的功率指令P'_e.n，所用公式为：

P'_e.i＝k_optω³+ΔP'_WTn

式中，ΔP'_WTn表示修正后的功率增发指令，若风电场所有风电机组的转速均大于稳定运行限值，则

k_opt为MPPT控制下的最优增益系数。

在一个实施例中，提供了一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配系统，该系统包括：

第一采集模块，用于获取电网功率调度指令

参数确定模块，用于将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

分配模块，用于根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

第二采集模块，用于采集各风电机组的实时转速；

判别模块，用于判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行功率指令生成模块；否则执行修正模块；

修正模块，用于令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行功率指令生成模块；

功率指令生成模块，用于基于功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

进一步地，在其中一个实施例中，上述参数确定模块包括：

区间划分单元，用于自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

第一计算单元，用于在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

第二计算单元，用于根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

分配加权系数确定单元，用于根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图2所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储多系统数据融合数据过程中需要用到的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种多系统数据融合方法。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

这里，对每一个步骤的具体限定见上述协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，在此不再赘述。

在一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

这里，对每一个步骤的具体限定见上述协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，在此不再赘述。

示例性地，作为一种具体示例，对本发明提出的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法进行验证，具体内容如下：

风电场模型由4台配置信息相同的风电机组(WT1-WT4)构成，主要参数见下表1。电网模型采用低阶系统频率响应(System Frequency Response，SFR)模型。设置风电场的调差系数R＝5％，最低转速ω_lim＝360rpm，预留裕度Δω＝10％ω_lim。

表1风电机组的主要参数

1、自定义设置风速步长为1m/s，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间，如下表2所示。在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

根据不同风速区间所对应的最优转速ω_i.opt，计算第i个风速区间内风电机组的调频能力ΔE_i为：

根据机组调频能力确定各风速区间内的分配加权系数δ(i)：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

结果如下表2所示。

表2不同风速区间内的分配加权系数

这里，特殊地，将第一个风速区间的分配加权系数为1，便于更直观的观察每个风速区间的比例关系。

2、根据确定的分配加权系数δ(i)和电网功率调度指令

为各风电机组分配功率增发指令：

式中，

为第n台风电机组的功率增发指令，v_(n)为第n台风电机组平均风速所对应的风速区间序号，δ(v_n)为第v_(n)个风速区间的分配加权系数，m(v_n)为处于第v_(n)个风速区间的风电机组台数。

3、设定风电机组稳定运行限值ω_stable的具体形式为：.

ω_stable＝ω_lim+Δω

式中，ω_stable为稳定运行限值，Δω为在最低转速限值ω_lim上预留的裕度。

4、采集各风电机组的实时转速，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则各风电机组的功率增发指令表示为：

否则，对风电场中所有机组功率增发指令进行修正，修正量ΔP_WTn为：

式中，ΔE_(n)为第n台风电机组的调频能力，

∑ΔE表示所有转速大于最低转速限值的风电机组的调频能力之和，ω_(n)为第n台风电机组的转速，

为若干风电机组退出调频导致的功率缺额，其值等于所有退出调频风电机组的原有功率增发指令之和；

修正后各台风电机组的功率增发指令表示为：

最终，风电场各台风电机组的功率指令表示为：

P'_e.i＝k_optω³+ΔP'_WTn

式中，k_opt为MPPT控制下的最优增益系数。

选取四条平均风速依次升高的湍流风速序列，分别对应四台风电机组(WT1-WT4)的运行风况。对本发明所提方法和传统风速加权分配方法进行仿真，仿真结果如图3所示。图3(a)中(a1)～(a4)曲线为风电场四台机组(WT1-WT4)的功率变化曲线，图中实线为本发明所提分配方法下的功率曲线，虚线为传统风速加权分配方法下的功率曲线。由图可以看出，根据本发明的分配加权系数，能够充分发挥高风速段机组的调频能力，使得高风速段机组(WT4)能够提供更高的功率支撑，而低风速段机组(WT1)出力也明显低于传统分配方法，有利于机组的稳定运行。同时，在WT1退出调频时，其他正常运行的风电机组(WT2-WT4)能够增加出力，共同承担WT1退出造成的功率缺额，保证风电场出力满足电网调度需求。

图3(b)所示为低风速段机组WT1的转速变化曲线。由图可以看出，在传统分配方法下，WT1因过度释放动能，转速持续降低直至低于最低转速限值ω_lim而退出运行。而本发明所提的分配方法，在WT1转速降低到稳定运行限值ω_lim+Δω时，主动让机组退出调频，恢复到MPPT控制，保证了WT1在参与调频过程中的稳定运行。

通过上述仿真，验证了本发明所提分配方法的有效性和实用性。

综上，本发明在传统分配策略的基础上，结合不同风速区间内风电机组的可释放动能，对分配加权系数进行优化；同时通过实时采集各台风电机组的转速，令转速低于稳定运行限值的机组主动退出调频，由此导致的调频功率缺额由其他正常运行的风电机组共同承担。本发明在分配过程中能够充分考虑不同机组间调频能力的差异，使得风电场在满足电网调度需求的同时，能够保证场中各台风电机组的稳定运行。

Claims (10)

1.一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

2.根据权利要求1所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤2所述将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数，具体包括：

针对最大功率点跟踪控制即MPPT的风电机组，其调频能力通过风电机组可释放动能ΔE描述，具体表示如下：

式中，J为风轮的转动惯量，ω为风电机组当前运行的转速，ω_lim为风电机组运行的最低转速限值；

步骤2-1，自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

步骤2-2，在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

步骤2-3，根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

步骤2-4，根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

3.根据权利要求1或2所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤3所述根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

具体包括：

对于电网功率调度指令

风电场为各风电机组分配的功率增发指令表示为：

式中，

为第n台风电机组的功率增发指令，v_(n)为第n台风电机组平均风速所对应的风速区间序号，δ(v_n)为第v_(n)个风速区间的分配加权系数，m(v_n)为处于第v_(n)个风速区间的风电机组台数。

4.根据权利要求3所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤5中所述稳定运行限值的具体形式为：

ω_stable＝ω_lim+Δω

式中，ω_stable为稳定运行限值，Δω为在最低转速限值ω_lim上预留的裕度。

5.根据权利要求4所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤6所述修正各风电机组的功率增发指令，具体包括：

定义风电场中各风电机组功率增发指令的修正量ΔP_WTn为：

式中，ΔE_(n)为第n台风电机组的调频能力，

∑ΔE表示所有转速大于最低转速限值的风电机组的调频能力之和，ω_(n)为第n台风电机组的转速，

为若干风电机组退出调频导致的功率缺额，其值等于所有退出调频风电机组的原有功率增发指令之和；

基于所述修正量ΔP_WTn修正风电机组的功率增发指令：

式中，ΔP'_WTn为修正后的功率增发指令。

6.根据权利要求5所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤7中基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令P'_e.n，所用公式为：

P'_e.i＝k_optω³+ΔP'_WTn

式中，ΔP'_WTn表示修正后的功率增发指令，若风电场所有风电机组的转速均大于稳定运行限值，则

k_opt为MPPT控制下的最优增益系数。

7.一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配系统，其特征在于，所述系统包括：

第一采集模块，用于获取电网功率调度指令

参数确定模块，用于将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

分配模块，用于根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

第二采集模块，用于采集各风电机组的实时转速；

判别模块，用于判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行功率指令生成模块；否则执行修正模块；

修正模块，用于令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行功率指令生成模块；

功率指令生成模块，用于基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

8.根据权利要求7所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配系统，其特征在于，所述参数确定模块包括：

区间划分单元，用于自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

第一计算单元，用于在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

第二计算单元，用于根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

分配加权系数确定单元，用于根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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