CN113541201B - 一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统 - Google Patents

一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113541201B
CN113541201B CN202110823002.0A CN202110823002A CN113541201B CN 113541201 B CN113541201 B CN 113541201B CN 202110823002 A CN202110823002 A CN 202110823002A CN 113541201 B CN113541201 B CN 113541201B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
fault
active
fan
wind
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.)
Active
Application number
CN202110823002.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113541201A (zh
Inventor
何烨
李成翔
孙鹏
郭恒道
高杉雪
张力飞
肖友强
郑超铭
游广增
司大军
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.)
Yunnan Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Yunnan 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 Yunnan Power Grid Co Ltd filed Critical Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority to CN202110823002.0A priority Critical patent/CN113541201B/zh
Publication of CN113541201A publication Critical patent/CN113541201A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113541201B publication Critical patent/CN113541201B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H02J3/38—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
    • H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • 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
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • 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
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30—Wind power
    • 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

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本申请涉及电网调频领域，提供一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统，通过对受端交流系统故障前风电集群的有功输出总功率、各风电场的有功功率和各风机的有功功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率、各风电场的有功功率和各风机的初步有功功率；对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，得到故障后各风机的有效有功功率；使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。本申请提供的风电集群并网时有功功率的调节方法，在受端交流系统发生故障后，没有切除风电场，而是调节风机的有功功率的大小，在故障消失后可以快速恢复风电场有功功率至正常水平。

Description

一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统
技术领域
本申请涉及电网调频领域，尤其涉及一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统。
背景技术
随着电网建设日益完善，风力发电技术日趋成熟，风电场建设脚步不断加快，建设数量越来越多，并且建设选址相对偏远，这给风电场的运行管理带来很大的困难，也势必加大电网调度和安全运行的困难，而风电集群的稳控系统在这种管理和运行的迫切需要下应运而生。
所述风电集群是由多各风电场构成，而风电场由数量不等的风力发电机组成，每台风力发电机组发出的电能通过汇流母线汇集之后送出，每各风电场的汇流母线会将电能汇集到风电场集群的主母线，并接入直流输电送端的换流母线上。所述直流输电是一种将风电场发出的交流电，经整流器(送端)变换成直流电输送至逆变器(受端)，再用逆变器将直流电变换成交流电，送到受端交流电网的输电方式。
风电集群的稳控系统在实际生产中，当直流受端发生严重故障时，会导致电网频率不稳定，此时，稳控系统通过限制直流输送的功率，并且切除直流送端的风电机组，以平衡能量供需，恢复风电集群的正常运行。
然而，这种通过风电集群稳控系统切除风电机组与电网联系的方式，在故障消失后，又需要重新投入各种风电设备，由于风机重新并网启动时，会产生较大的冲击电流，单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小，但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失，多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降，并且风力发电机组的电力电子装置与电网相连，在启动阶段，会产生一定的谐波，可能带来严重的谐波问题。
发明内容
本申请提供一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统，旨在解决风电集群并网连接时，由于风机重新并网启动时，会产生较大的冲击电流，单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小，但并网过程至少持续一段时间后才基本消失，多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降的问题，实现风电集群并网时有功功率的调节。
本申请第一方面提供一种风电集群并网时有功功率的调节方法，其特征在于，所述调节方法包括：
获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率。
根据所述受端交流电网故障后的实际功率，对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率。
根据所述故障后风电集群的有功输出总功率，以及故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率。
根据所述故障后各风电场的有功功率，以及故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率。
根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率。
根据所述故障后各风机的有效有功功率，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。
可选的，所述对故障前风电集群的有功输出总功率进行限制的步骤，具体为：使故障后风电集群的有功输出总功率与所述受端交流电网故障后的实际功率大小相等。
可选的，所述对故障前各风电场的有功功率进行限制的步骤中，对所述对故障前各风电场的有功功率进行限制采用风电场功率分配模型，所述风电场功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000021
PPLi为所述故障后各风电场的有功功率，PPL为所述故障前各风电场的有功功率，PSUM为所述故障前风电集群的有功输出总功率，Pi为故障后风电集群的有功输出总功率。
可选的，对所述故障前各风机的有功功率进行限制的步骤中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制采用风机功率分配模型，所述风机功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000022
PSL为故障后各风机的有功功率，PS为故障前各风机的有功功率。
本申请第二方面提供一种风电集群并网时有功功率的调节系统，所述系统包括：获取模块，风电集群调节模块，风电场调节模块，风机调节模块，风机有效有功模块，风机有功执行模块。
所述获取模块，用于获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率。
所述风电集群调节模块，用于根据所述受端交流电网故障后的实际功率，对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率。
所述风电场调节模块，用于根据所述故障后风电集群的有功输出总功率，以及故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率。
所述风机调节模块，用于根据所述故障后各风电场的有功功率，以及故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率。
所述风机有效有功模块，用于根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率。
所述风机有功执行模块，用于根据所述故障后各风机的有效有功功率，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。
可选的，所述对故障前风电集群的有功输出总功率进行限制的步骤，具体为：使故障后风电集群的有功输出总功率与所述受端交流电网故障后的实际功率大小相等。
可选的，所述对故障前各风电场的有功功率进行限制的步骤中，对所述对故障前各风电场的有功功率进行限制采用风电场功率分配模型，所述风电场功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000031
PPLi为所述故障后各风电场的有功功率，PPL为所述故障前各风电场的有功功率，PSUM为所述故障前风电集群的有功输出总功率，Pi为故障后风电集群的有功输出总功率。
可选的，对所述故障前各风机的有功功率进行限制的步骤中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制采用风机功率分配模型，所述风机功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000032
PSL为故障后各风机的有功功率，PS为故障前各风机的有功功率。
由以上技术方案可知，本申请提供的一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统，通过获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率；对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率；对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率；对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率；根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，得到故障后各风机的有效有功功率；使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。本申请提供的风电集群并网时有功功率的调节方法及系统，可以在直流受端发生严重故障时，无需切断风电机组与电网联系，通过适当的调低各风电机组的有功功率，实现从而实现风电集群并网时有功功率的调节，使风电场出力快速恢复至正常水平，提高了大规模风电集群直流送出系统运行的可靠性与稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的风电集群并网时有功功率的调节方法流程图；
图2为本申请实施例提供的风电集群并网时有功功率的调节系统框架图。
具体实施方式
为便于对本申请实施例的技术方案进行理解，以下首先在对本申请所涉及到的一些概念进行说明。
所述各风机对应的最小输出功率门槛值：风电场中各风机一旦运转，都有最低的有功功率，不同型号的风机对应的最小有功功率不同，而受端交流电网发生故障时，风电集群的有功功率会调低，相应的风电场的有功功率也会调低，而风电场分配至风机的有功功率不能低于风机最小输出功率门槛值，所以会根据最小输出功率门槛值，将分配的有功功率低于最小输出功率门槛值的风机筛选出来，并不参与有功功率的调节。
参见图1，为本申请实施例提供的风电集群并网时有功功率的调节方法流程图。
本申请实施例提供一种风电集群并网时有功功率的调节方法，所述风电集群并网时有功功率的调节方法，包括：
S101，获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率。
S102，根据所述受端交流电网故障后的实际功率，对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率。
其中，所述对故障前风电集群的有功输出总功率进行限制的步骤，具体为：使故障后风电集群的有功输出总功率与所述受端交流电网故障后的实际功率大小相等。
有功功率限制值是外部触发的系统级稳定控制功能，受端交流系统发生故障时，风电集群中的稳控装置提供采集的受端交流系统故障信息(包括开关量和电气量)，风电集群的有功功率会从当前值增加或减少直至有功功率功率等于设定的有功功率限制值。不同的故障会触发不同的有功功率限制值。(不同故障的定义：受端交流系统中不同的交流线路发生故障或同一交路线路在发生故障前的电流大小不同，都会影响受端交流电网故障后的实际功率，从而影响有功功率限制值。
有功功率限制值与所述受端交流电网故障后的实际功率相等，风电集群接收到有功功率限制值后，风电集群中的稳控装置会下达有功功率调节指令，故障后风电集群的有功功率与有功功率限制值相等。
S103，根据所述故障后风电集群的有功输出总功率，以及故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率。
其中，所述对故障前各风电场的有功功率进行限制的步骤中，对所述对故障前各风电场的有功功率进行限制采用风电场功率分配模型，所述风电场功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000041
PPLi为所述故障后各风电场的有功功率，PPL为所述故障前各风电场的有功功率，PSUM为所述故障前风电集群的有功输出总功率，Pi为故障后风电集群的有功输出总功率。
S104，根据所述故障后各风电场的有功功率，以及故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率。
其中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制的步骤中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制采用风机功率分配模型，所述风机功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000051
PSL为故障后各风机的有功功率，PS为故障前各风机的有功功率。
S105，根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率。
其中，为了防止出现受端交流系统故障后，风机有功功率小于风机最小有功功率Pmin的情况，在本申请实施例中，设定一个门槛值Pmk(所述门槛值根据风电场中风机的型号来设定，不同型号的风机对应不同的门槛值)，若有功功率调节前的风机功率小于Pmk时，即PSL<Pmk，则该风机不参与功率调节，若PSL>Pmk，则得到受端交流系统故障后各风机的有效有功功率。
S106，根据所述故障后各风机的有效有功功率，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。
各风机接收到分配的有效有功功率，立刻改变转速，以使受端交流系统故障后各风机的有功功率与分配的有效有功功率相等，则完成整各风电集群并网时有功功率的调节。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种风电集群并网时有功功率的调节方法，通过获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率；对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率；对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率；对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率；根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，得到故障后各风机的有效有功功率；使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。本申请实施例提供的风电集群并网时有功功率的调节方法，在受端交流系统发生故障后，没有切除风电场，而是调节风机的有功功率的大小，在故障消失后可以快速恢复风电场有功功率至正常水平，提升了大规模风电集群直流送出系统运行的可靠性与稳定性。
参见图2，为本申请实施例提供的风电集群并网时有功功率的调节系统框架图。
与前述一种风电集群并网时有功功率的调节方法的实施例相对应，本申请还提供了一种风电集群并网时有功功率的调节系统的实施例。所述系统包括：获取模块，风电集群调节模块，风电场调节模块，风机调节模块，风机有效有功模块，风机有功执行模块。
所述获取模块，用于获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率。
所述风电集群调节模块，用于根据所述受端交流电网故障后的实际功率，对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率。
所述风电场调节模块，用于根据所述故障后风电集群的有功输出总功率，以及故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率。
所述风机调节模块，用于根据所述故障后各风电场的有功功率，以及故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率。
所述风机有效有功模块，用于根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率。
所述风机有功执行模块，用于根据所述故障后各风机的有效有功功率，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。
其中，所述对故障前风电集群的有功输出总功率进行限制的步骤，具体为：使故障后风电集群的有功输出总功率与所述受端交流电网故障后的实际功率大小相等。
其中，所述对故障前各风电场的有功功率进行限制的步骤中，对所述对故障前各风电场的有功功率进行限制采用风电场功率分配模型，所述风电场功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000061
PPLi为所述故障后各风电场的有功功率，PPL为所述故障前各风电场的有功功率，PSUM为所述故障前风电集群的有功输出总功率，Pi为故障后风电集群的有功输出总功率。
其中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制的步骤中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制采用风机功率分配模型，所述风机功率分配模型具体为：
Figure BDA0003172518550000062
PSL为故障后各风机的有功功率，PS为故障前各风机的有功功率。
将所述受端交流电网故障后的实际功率，以及受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率输入进所述获取模块；所述获取模块将所述受端交流电网故障后的实际功率和所述故障前风电集群的有功输出总功率，传递至所述风电集群调节模块，并对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率；所述风电集群调节模块将所述故障后风电集群的有功输出总功率，传递至所述风电场调节模块，所述获取模块将所述故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，传递至所述风电场调节模块，并对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率；所述风电场调节模块将所述故障后各风电场的有功功率，传递至所述风机调节模块，所述获取模块将所述故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，传递至所述风机调节模块，并对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率，所述风机调节模块将所述故障后各风机的初步有功功率，传递至所述风机有效有功模块，所述获取模块将所述风机对应的最小输出功率门槛值，传递至所述风机有效有功模块，并对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率，所述风机有效有功模块将所述故障后各风机的有效有功功率传递至所述风机有功执行模块，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，输出所述故障后各风机的有功功率。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统，通过对受端交流系统故障前风电集群的有功输出总功率、各风电场的有功功率和各风机的有功功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率、各风电场的有功功率和各风机的初步有功功率；对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，得到故障后各风机的有效有功功率；使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。本申请提供的风电集群并网时有功功率的调节方法，在受端交流系统发生故障后，没有切除风电场，而是调节风机的有功功率的大小，在故障消失后可以快速恢复风电场有功功率至正常水平。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种风电集群并网时有功功率的调节方法，其特征在于，包括：
获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率；
根据所述受端交流电网故障后的实际功率，对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率；
根据所述故障后风电集群的有功输出总功率，以及故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率；
根据所述故障后各风电场的有功功率，以及故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率；
根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率；
根据所述故障后各风机的有效有功功率，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。
2.根据权利要求1所述的一种风电集群并网时有功功率的调节方法，其特征在于，所述对故障前风电集群的有功输出总功率进行限制的步骤，具体为：使故障后风电集群的有功输出总功率与所述受端交流电网故障后的实际功率大小相等。
3.根据权利要求1所述的一种风电集群并网时有功功率的调节方法，其特征在于，所述对故障前各风电场的有功功率进行限制的步骤中，对所述对故障前各风电场的有功功率进行限制采用风电场功率分配模型，所述风电场功率分配模型具体为：
Figure FDA0003695002040000011
PPLi为所述故障后各风电场的有功功率，PPL为所述故障前各风电场的有功功率，PSUM为所述故障前风电集群的有功输出总功率，Pi为故障后风电集群的有功输出总功率。
4.根据权利要求3所述的一种风电集群并网时有功功率的调节方法，其特征在于，对所述故障前各风机的有功功率进行限制的步骤中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制采用风机功率分配模型，所述风机功率分配模型具体为：
Figure FDA0003695002040000012
PSL为故障后各风机的有功功率，PS为故障前各风机的有功功率。
5.一种风电集群并网时有功功率的调节系统，其特征在于，所述一种风电集群并网时有功功率的调节系统，用于执行权利要求1-4任一项所述的一种风电集群并网时有功功率的调节方法，包括：获取模块，风电集群调节模块，风电场调节模块，风机调节模块，风机有效有功模块，风机有功执行模块；
所述获取模块，用于获取受端交流电网故障后的实际功率，以及获取受端交流电网故障前各风机对应的最小输出功率门槛值、各风机的有功功率、各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率；
所述风电集群调节模块，用于根据所述受端交流电网故障后的实际功率，对所述故障前风电集群的有功输出总功率进行限制，得到故障后风电集群的有功输出总功率；
所述风电场调节模块，用于根据所述故障后风电集群的有功输出总功率，以及故障前各风电场的有功功率和风电集群的有功输出总功率，对所述故障前各风电场的有功功率进行限制，得到故障后各风电场的有功功率；
所述风机调节模块，用于根据所述故障后各风电场的有功功率，以及故障前各风机的有功功率和各风电场的有功功率，对所述故障前各风机的有功功率进行限制，得到故障后各风机的初步有功功率；
所述风机有效有功模块，用于根据所述风机对应的最小输出功率门槛值，对故障后各风机的初步有功功率进行筛选，若所述故障后各风机的初步有功功率小于所述各风机对应的最小输出功率门槛值，则风机不参与功率调节，若所述故障后各风机的初步有功功率大于各风机对应的最小输出功率门槛值，则得到故障后各风机的有效有功功率；
所述风机有功执行模块，用于根据所述故障后各风机的有效有功功率，使故障后各风机的有功功率与故障后各风机的有效有功功率相等，从而实现风电集群并网时有功功率的调节。
6.根据权利要求5所述的一种风电集群并网时有功功率的调节系统，其特征在于，所述对故障前风电集群的有功输出总功率进行限制的步骤，具体为：使故障后风电集群的有功输出总功率与所述受端交流电网故障后的实际功率大小相等。
7.根据权利要求5所述的一种风电集群并网时有功功率的调节系统，其特征在于，所述对故障前各风电场的有功功率进行限制的步骤中，对所述对故障前各风电场的有功功率进行限制采用风电场功率分配模型，所述风电场功率分配模型具体为：
Figure FDA0003695002040000021
PPLi为所述故障后各风电场的有功功率，PPL为所述故障前各风电场的有功功率，PSUM为所述故障前风电集群的有功输出总功率，Pi为故障后风电集群的有功输出总功率。
8.根据权利要求7所述的一种风电集群并网时有功功率的调节系统，其特征在于，对所述故障前各风机的有功功率进行限制的步骤中，对所述故障前各风机的有功功率进行限制采用风机功率分配模型，所述风机功率分配模型具体为：
Figure FDA0003695002040000022
PSL为故障后各风机的有功功率，PS为故障前各风机的有功功率。
CN202110823002.0A 2021-07-21 2021-07-21 一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统 Active CN113541201B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110823002.0A CN113541201B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110823002.0A CN113541201B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113541201A CN113541201A (zh) 2021-10-22
CN113541201B true CN113541201B (zh) 2022-12-23

Family

ID=78129106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110823002.0A Active CN113541201B (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113541201B (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101860042B (zh) * 2010-05-14 2012-09-26 许继集团有限公司 风电场有功功率的协调控制方法
CN102280879B (zh) * 2011-08-01 2013-12-18 沈阳融华新能源电气有限公司 风电场大规模储能电站功率调节方法及系统
CN102916449B (zh) * 2012-10-19 2016-09-21 邵俊松 一种基于功率平衡原理的集群风电场有功和无功的协调控制方法
JP6281742B2 (ja) * 2014-01-14 2018-02-21 富士電機株式会社 パワーコンディショナシステム
CN104917204B (zh) * 2015-07-01 2017-03-29 江苏省城市规划设计研究院 一种风电场有功功率优化控制方法
CN105515061B (zh) * 2016-01-25 2018-05-25 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种风电机组有功功率控制方法和系统
CN107147144A (zh) * 2017-06-08 2017-09-08 重庆大学 电网不对称故障下混合风电场群协调控制方法
CN108306341A (zh) * 2017-12-21 2018-07-20 中国电力科学研究院有限公司 一种柔性直流电网风电送出系统故障穿越方法及系统
CN108736511B (zh) * 2018-04-18 2022-08-19 中国电力科学研究院有限公司 一种经柔直汇集的风电送出系统故障穿越控制方法及系统
CN112260283B (zh) * 2020-10-22 2023-08-22 云南电网有限责任公司 一种电力系统输电断面潮流调整方法及装置
CN112366758B (zh) * 2020-11-09 2022-12-20 华北电力科学研究院有限责任公司 电网调频控制方法及装置
CN112736977B (zh) * 2020-12-31 2022-08-30 中国长江三峡集团有限公司 多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113541201A (zh) 2021-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019192151A1 (zh) 风电场的功率控制方法、设备和系统
KR101902309B1 (ko) 폴트-라이드-쓰루 방법, 컨버터 및 풍력 발전용 터빈을 위한 전력 생성 유닛
Modi et al. Low inertia power systems: Frequency response challenges and a possible solution
Yan et al. Frequency response and its enhancement using synchronous condensers in presence of high wind penetration
WO2012139667A1 (en) Black start of wind turbine devices
CA2796482A1 (en) Method of controlling the power input to a hvdc transmission link
Sugirtha et al. Analysis of power quality problems in grid connected wind power plant
Musau et al. Effects of renewable energy on frequency stability: A proposed case study of the Kenyan grid
CN108736511B (zh) 一种经柔直汇集的风电送出系统故障穿越控制方法及系统
US9871382B2 (en) Method and controller for continuously operating a plurality of electric energy generating machines during a high voltage condition
Li et al. Mitigating SSO in an actual DFIG-MTDC system: field implementation and tests
CN113541201B (zh) 一种风电集群并网时有功功率的调节方法及系统
CN110838724B (zh) 一种防止风电场孤岛运行的控制方法及系统
Ahmad et al. Development of LVRT and HVRT control strategy for DFIG based wind turbine system
Yan et al. Cascading contingencies in low inertia power systems: Frequency response challenges and a potential solution
CN114069701B (zh) 一种适用于新能源场站的多时间尺度功率控制系统
Chakraborty et al. Analyzing the dynamic behavior of a DFIG-based wind farm under sudden grid disturbances
Banik et al. Inertia constrained economic dispatch in a renewable dominated power system
Yao et al. Coordinated frequency support and wind turbine preset restoration scheme of VSC-mtdc integrated offshore wind farms
Henderson et al. Type 5 wind turbine technology: how synchronised, synchronous generation avoids uncertainties about inverter interoperability under IEEE 2800: 2022
EP4235999A1 (en) Control system and method for a renewable power plant
CN114665521B (zh) 一种多海上风电场协调控制系统
CN113991734B (zh) 一种具有高电压穿越能力的双馈风电机组控制系统及方法
CN212083561U (zh) 一种孤岛电网的供电测试系统
CN112510765B (zh) 一种海上换流站的并网点功率控制方法及装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant