CN113595150A - 风电场功率控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种风电场功率控制方法及系统，涉及风力发电技术领域。旨在提高风电场功率控制效率。其包括获取模式信号、控制功率指令值、控制精度指令以及限功率到零指令；根据模式信号、控制功率指令值以及全场风机理论功率之和，对所处模式进行识别；根据所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；根据控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。风电场功率控制系统包括EMS系统以及全场风机。各个性能参数可选，可针对地方电网标准中的不同性能参数要求做选择，满足不同电网要求，提高风电场功率控制效率。

Description

风电场功率控制方法及系统
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风电场功率控制方法及系统。
背景技术
随着我国风电装机容量占比大幅度增加，为了使电网更加稳定平滑运行，国家电网对于风电的调峰能力提出了更高要求。在国家电网颁布的《GBT 19963-2011风电场接入电力系统技术规定》与《NBT 31078-2016风电场并网性能评价方法》这两个标准基础之上，各个省份又根据自己省份的各种电力资源布局提出了更加适用于本省电力调度系统的标准，且更新迭代时间也很快，这些标准大都比国家电网标准中的性能参数要求更加严苛。性能参数包括整个风场控制模式的定义分类不同、响应时间要求不同、最小控制误差要求不同、全场功率变化率要求不同、是否需要全场限功率到零等。
针对以上地方电网并网测试性能参数要求多样化，各大风机厂家大都是先对每个省份的电网标准要求做详细解析，之后再量身定制相应功率控制程序，此种方法为目前最为普遍一种方法。因此，风机质保期内，如遇该省份电网标准有更新，只能按照新标准进行定制化设计再次重新进行测试联调。
针对目前众多的电网标准要求，各个风机厂家都是定制了非常多的全场功率控制程序，版本多势必降低开发与维护的效率，对程序的管理也增加了难度，进而增大了出错的概率。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种风电场功率控制方法，其能够提高风电场功率控制效率。
本发明的目的还包括，提供了一种风电场功率控制系统，其能够提高风电场功率控制效率。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明的实施例提供了一种风电场功率控制方法，包括：
获取模式信号、控制功率指令值P调、控制精度指令以及限功率到零指令；
根据所述模式信号、所述控制功率指令值P调以及全场风机理论功率P单理之和，对所处模式进行识别；
根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；
根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；
根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。
可选地，所述根据所述模式信号、所述控制功率指令值P调以及全场风机理论功率P单理之和，对所处模式进行识别的步骤包括：
若所述模式信号无变化，则所述所处模式识别为就地模式；
若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P调大于或等于全场风机理论功率P单理之和，则所述所处模式识别为自由发电模式；
若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P调小于全场风机理论功率P单理之和，则所述所处模式识别为调度模式。
可选地，所述根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制的步骤包括：
若所述所处模式为调度模式，则在第一预设时间段内对全场风机进行限功率控制；
若所述所处模式为就地模式或者自由发电模式，则对全场风机进行限功率变化率控制。
可选地，所述根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：
根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制。
可选地，所述根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：
若控制精度为第一百分数，则采用优先级分组控制算法进行精度控制；
若控制精度为第二百分数，则同时采用优先级分组控制算法以及第一PID控制算法进行精度控制；
若控制精度为第三百分数，则同时采用优先级分组控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法进行精度控制；
其中，第一百分数＞第二百分数＞第三百分数。
可选地，所述第一PID控制算法包括：
将控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值作实时补充在第一PID控制器的输入值，以缩小控制精度e＝(P关-P调)/P调；
其中，e为控制精度，P调为控制功率指令值，P关为关口表功率值。
可选地，所述第二PID控制算法包括：
将控制功率指令值P调作为第二PID控制器的输入值，关口表功率P关作为第二PID控制器的输出值，以缩小控制精度e＝(P关-P调)/P调；其中，e为控制精度，P调为控制功率指令值，P关为关口表功率值。
可选地，所述滑动步长算法包括：
根据风机的历史发电情况以及综合潜力值对风机进行排序；
若全场风机总实时有功功率值P全实下降至M×P限时，依据公式P全变P滑＝M滑得到风机台数，余数为Q；
依据公式P单目＝P滑，得到排名前M滑台风机的功率目标值；依据P单目＝Q，得到排名第M滑+1台风机的功率目标值；
其中，P全实全场风机总实时有功功率值，M为全场风机台数，P限为单台风机最小功率设定值，P滑为滑动步长，M滑参与滑动步长算法风机台数，P单目为单台风机功率目标值。
可选地，所述根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制的步骤包括：
若进行限功率到零，则根据控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值得到线路损耗功率值S，将线路损耗功率值S作为全场风机功率控制的目标值，对全场风机进行限功率的操作。
本发明的实施例还提供了一种风电场功率控制系统。风电场功率控制系统包括EMS系统以及全场风机；EMS系统与全场风机通信，EMS系统用于执行风电场功率控制方法。
本发明实施例的风电场功率控制方法及系统的有益效果包括，例如：
风电场功率控制方法，包括获取模式信号、控制功率指令值P调、控制精度指令以及限功率到零指令；根据模式信号、控制功率指令值P调以及全场风机理论功率P单理之和，对模式进行识别；根据所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；根据控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。
各个性能参数-模式信号、控制功率指令值、控制精度指令以及限功率到零指令可选，可针对地方电网标准中的不同性能参数要求做选择，完全满足各个地方电网不同的标准要求，程序上可实现统一管理，极大提高工作效率。
风电场功率控制系统，包括EMS系统以及全场风机；EMS系统与全场风机通信，EMS系统用于执行上述的风电场功率控制方法。能够提高风电场功率控制效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的风电场功率控制系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的风电场功率控制方法步骤S2的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的风电场功率控制方法步骤S3的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的风电场功率控制方法步骤S4的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的风电场功率控制方法中第一PID控制算法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的风电场功率控制方法中第二PID控制算法的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的风电场功率控制方法步骤S5的流程示意图。
图标：100-省调设备；110-AGC主站；120-网络安全设备；200-升压站设备；210-AGC子站；220-交换机；230-EMS系统；240-关口表。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
下面结合图1至图8对本实施例提供的风电场功率控制方法及系统进行详细描述。
参照图1，本发明的实施例提供了一种风电场功率控制系统。风电场功率控制系统包括EMS系统230以及全场风机；EMS系统230与全场风机通信，EMS系统230用于执行风电场功率控制方法。
参照图1，省调设备100，包含AGC主站110(电网调度指令服务器)与网络安全设备120，AGC指令(整个风场限功率目标值)都由AGC主站110发出，通过网络安全设备120发送至风电场的升压站设备200中的AGC子站210，AGC子站210再将接收到的AGC主站110的指令通过交换机220转发给EMS系统230，EMS系统230再将接收到的指令分发给每台风机。本实施例提供的风电场功率控制方法在EMS系统230中执行和实现。AGC主站110是通过不断读取关口表240的值来判断自己下发指令执行是否精准，而EMS系统230是指令的执行机构，每个风场的EMS系统230与关口表240之间都存在一个线路损耗，但AGC子站210如果直接将接收到的AGC指令转发EMS系统230显然是不合理的，需要估算线路损耗然后增加在AGC指令中再转发给EMS系统230才合理。所以除了EMS系统230本身控制精准外，线路损耗的估算也将影响整个系统的控制精度。
请参照图2，本发明的实施例提供了一种风电场功率控制方法，包括：
步骤S1，获取模式信号、控制功率指令值P调、控制精度指令以及限功率到零指令；
步骤S2，根据模式信号、控制功率指令值P调以及全场风机理论功率P单理之和，对所处模式进行识别；
步骤S3，根据所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；
步骤S4，根据控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；
步骤S5，根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。
其中，P单理为单台风机当前风速理论功率(当前风速可发最大有功功率)。性能参数包括模式信号、控制功率指令值P调、控制精度指令以及限功率到零指令等。根据不同电网的要求，对这些性能参数进行选择，并分别进行控制。不管电网标准如何改变，都只需要调整对应的参数即可，不需要重新进行定制化设计，提高了效率，节约了成本。
风电场整场控制模式包含就地模式和远程模式两大类，远程模式又包括调度模式与自由发电模式两种模式，自由发电模式与调度模式两种模式下对应的控制参数-响应时间不同，调度模式下超过响应时间则会被电网考核。步骤S2对所处模式进行识别。步骤S3根据不同的模式进行限功率或者限功率变化率控制。步骤S4进行精度控制。步骤S5根据是否进行限功率到零进行限功率到零控制。
参照图3，本实施例中，步骤S2包括：
步骤S21，若模式信号无变化，则所处模式识别为就地模式；
步骤S22，若模式信号有变化，且控制功率指令值P调大于或等于全场风机理论功率P单理之和，则所处模式识别为自由发电模式；
步骤S23，若模式信号有变化，且控制功率指令值P调小于全场风机理论功率P单理之和，则所处模式识别为调度模式。
就地模式不接收图1中AGC主站110发送的指令，只能通过EMS系统230本身对整个风场风机限功率运行。调度模式接收AGC主站110发送的指令，限功率运行。自由发电模式接收AGC主站110发送的指令，不限功率运行。
就地模式与远程模式识别是通过与AGC子站210之间增加一个心跳信号进行判定，检测到AGC子站210有指令发出则模式信号(可以采用心跳信号)随之变化，则所处模式识别为调度模式或者自由发电模式；模式信号不变化，则所处模式识别为就地模式。
目前调度模式与自由发电模式识别都是由场站值班人员接到通知后手动进行切换完成，不具备自动识别能力，如遇节假日或者刚好值班人员不在无人进行手动切换时，则会被电网考核。本实施例中，调度模式与自由发电模式识别则是通过不断对比AGC子站210发出的控制功率指令值P调与EMS系统230中计算的全场风机可用有功功率值(除开停机与维护风机，剩余风机理论功率P单理之和)，控制功率指令值P调大于或等于全场风机理论功率P单理之和(除开停机与维护风机)则为自由发电模式，否则为调度模式。
参照图4，本实施例中，步骤S3包括：
步骤S31，若所处模式为调度模式，则在第一预设时间段内对全场风机进行限功率控制；
步骤S32，若所处模式为就地模式或者自由发电模式，则对全场风机进行限功率变化率控制。
在完成就地模式、调度模式以及自由发电模式的识别后。
若所处模式识别为调度模式，可接收AGC主站110发送的指令限功率运行。接收AGC主站110发送的限功率指令并在60秒内执行到位。本实施例中，第一预设时间段为60秒，也可以是选择其他时间段。
参照图4，本实施例中，步骤S31包括：
步骤S311，依据公式P全变＝P全实-P全目得到全场风机总功率变化幅值，根据全场风机总功率变化幅值对全场风机进行控制；式中，P全变为全场风机总功率变化幅值，P全实为全场风机总实时有功功率值，P全目为全场风机每轮限功率控制目标值。
直接将全场风机总功率变化幅值P全变快速下发给全场风机，P全变＝P全实-P全目。
若所处模式识别为就地模式，不接收AGC主站110发送的指令，只能通过EMS系统230本身对整个风场风机限功率运行。然后进行限功率变化率控制。
若所处模式识别为自由发电模式，接收AGC主站110发送的指令，但不限功率运行。然后进行限功率变化率控制。
本实施例中，执行步骤S32，完成限功率变化率控制。
参照图4，步骤S32包括；
步骤S321，若在第二预设时间段内的|P全变|≤P装/10，则依据公式|P全变|＝P全变得到全场风机总功率变化幅值，根据全场风机总功率变化幅值对全场风机进行控制。
步骤S322，若在第二预设时间段内的|P全变|＞P装/10，则依据公式|P全变|＝P装10得到全场风机总功率变化幅值，根据全场风机总功率变化幅值对全场风机进行控制；
式中，P全变为全场风机总功率变化幅值，P装为全场风机装机容量。
例如，计算一个控制周期内P全变，通过控制风电场全场功率变化幅值P全变在1分钟内的斜率来实现1分钟不超过全场装机容量的1/10的速率保护，当|P全变|≤P装/10，本轮控制中|P全变|＝P全变，否则|P全变|＝P装/10。
再如，计算一个控制周期内P全变，通过控制风电场全场功率变化幅值P全变在1分钟内的斜率来实现1分钟不超过全场装机容量的1/30的速率保护，当|P全变|≤P装/30，本轮控制中|P全变|＝P全变，否则|P全变|＝P装/30。
本实施例中，第二预设时间段为1分钟，在其他实施例中，可以选择其他时间段。
参照图5，本实施例中，步骤S4包括：
步骤S41，根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制。
参照图5，本实施例中，步骤S41包括：
步骤S411，若控制精度为第一百分数，则采用优先级分组控制算法进行精度控制；
步骤S412，若控制精度为第二百分数，则同时采用优先级分组控制算法以及第一PID控制算法进行精度控制；
步骤S413，若控制精度为第三百分数，则同时采用优先级分组控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法进行精度控制。
其中，第一百分数＞第二百分数＞第三百分数。
本步骤进行全场控制精度的选择，可根据当地电网不同的标准要求及风场具体风机台数和容量进行控制精度的选择。
本实施例中，以第一百分数为3％，第二百分数为2％，第三百分数为1％为例进行说明。控制精度可做到1％内，满足目前最为严苛的部分地方电网标准要求，处于目前国内领先水平。
本实施例中，优先级分组控制算法包括：
根据风机的历史发电情况以及综合潜力值进行排序，根据风机的排序以及全场功率变化幅值P全变，计算得出分配给每台风机的P单变并进行控制，其中，P全变为全场风机总功率变化幅值，P单变为单台风机功率变化幅值。
具体地，根据风机历史发电情况划分优先级，发电情况好的优先级高，每个优先级中根据风机的上升或者下降的综合潜力值进行排序，综合潜力值高的排在前面，影响风机限功率潜力值因素为：功率P、风速V、桨距角θ。
举例说明：
若全场需要做功率提升，每一轮功率提升过程中，同等优先级中风机，首先根据实时桨距角θ进行排序，桨距角θ越大优先级越高，根据前面步骤计算得到的全场功率变化幅值P全变，按照优先级中风机的排名进行分配，计算得出分配给每台风机的P单变，约束条件为P单目≤P单理，P单目＝P单变+P单前；根据每台的当前风速V查找该风机理论功率P单理，当前实际有功为P单前，若单台风机功率目标值P单目大于风机理论功率P单理，则P单目＝P单理，此约束条件目的是为防止过调节而引起振荡和多次调节。
若全场需要功率下降，每一轮功率下降过程中，同等优先级中风机，按照风速V与功率P排序，风速与功率越大优先级越高，根据前序步骤计算得到的全场功率变化幅值P全变，按照优先级中风机的排名进行分配，计算得出分配给每台风机的P单变即可。
参照图6，本实施例中，第一PID控制算法包括：
将控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值作实时补充在第一PID控制器的输入值，以缩小控制精度e＝(P关-P调)/P调；其中，e为控制精度，P调为控制功率指令值，P关为关口表功率值。
本控制器控制对象为全场风机。第一PID控制器类型为数字型，控制器的比例积分微分参数初始值设置为已调试完风场的经验值。
第一PID控制器的输入为AGC指令与偏置，偏置为控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值。由于关口表240与EMS系统230之间无直接通讯，所以偏置计算由AGC子站210完成。全场功率实际值与关口表240值之间存在一个线路损耗值S，S为实时变化值且无法直接读取。关口表240数值无法通过EMS系统230读取，而AGC主站110一直是将关口表240实时功率值与AGC子站210接收到的AGC主站110下发指令做比对来计算控制精度e，e＝(P关-P调)/P调。本类型第一PID控制器则将控制功率指令值P调与关口表功率P关差值作为偏置值实时补充在PID输入端进行控制，可使P调与P关之间更加接近，从而提高控制精度。经过第一PID控制器调节之后，可将控制精度e控制在2％内。
参照图7，本实施例中，第二PID控制算法包括：
将控制功率指令值P调作为第二PID控制器的输入值，关口表功率P关作为第二PID控制器的输出值，以缩小控制精度e＝(P关-P调)/P调；其中，e为控制精度，P调为控制功率指令值，P关为关口表功率值。
第二PID控制器的输入为AGC指令，通过AGC子站210将关口表240数值直接转发给EMS系统230，这样关口表240数值就可以直接读取，同时将关口表240数值直接作为第二PID控制器的输出，通过不断调整输出(关口表240)与输入(AGC指令)之间的偏差来使P调与P关最为接近。采用第二PID控制器，线路损耗S则直接被模糊在中间控制过程中，无需再进行估算，可最大程度上使第二PID控制器的输入P调与输出P关直接趋向一致，从而控制精度e＝(P关-P调)/P调达到最小。
本实施例中，滑动步长算法包括：
根据风机的历史发电情况以及综合潜力值对风机进行排序；
若全场风机总实时有功功率值P全实下降至M×P限时，依据公式P全变/P滑＝M滑得到风机台数，余数为Q；
依据公式P单目＝P滑，得到排名前M滑台风机的功率目标值；依据P单目＝Q，得到排名第M滑+1台风机的功率目标值；
其中，P全实全场风机总实时有功功率值，M为全场风机台数，P限为单台风机最小功率设定值，P滑为滑动步长，M滑参与滑动步长算法风机台数，P单目为单台风机功率目标值。
风机控小功率段时会存在振荡误差大的问题，参与限功率的风机台数越多，整场功率控制振荡越明显。为了避免此问题发生，引入滑动步长P滑，功率上升无需引入此参数，功率上升时，则“若控制精度为第三百分数，则采用优先级分组控制算法以及第二PID控制算法进行精度控制”。
当全场风机总实时有功功率值P全实下降至M×P限时，(M为全场风机台数，P限为单台风机最小功率设定值)，引入滑动步长P滑。举例说明，限功率下降时，根据得到的全场功率变化幅值P全变不再按照优先级中风机的排名进行功率分配。计算P全变/P滑＝M滑台风机，余数为Q，遍历第一优先级中的所有风机，如果第一优先级中的风机台数M1小于M滑，继续遍历第二优先级中的所有风机，第二优先级中风机台数为M2,直到M1+M2+…大于M滑为止，取排名前M滑台风机，将M滑台风机的功率目标值P单目＝P滑，排名第M滑+1风机的P单目＝Q。此方法的最终目的是将尽量少的风机参与功率控制，从而避免小功率段全场风机功率振荡。P滑初始值＝P限，根据现场实际限功率效果进行调整，假如振荡明显，可适当增大P滑。
经过第二PID控制器和滑动步长调节之后，可将控制精度e控制在1％内。
参照图8，本实施例中，步骤S5包括：
步骤S51，若进行限功率到零，则根据控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值得到线路损耗功率值S，将线路损耗功率值S作为全场风机功率控制的目标值，对全场风机进行限功率的操作。
步骤S52，若不进行限功率到零，则结束流程。
步骤S5进行是否需要全场限功率到零的识别，可根据当地电网不同的标准要求进行选择。
关口表240与EMS系统230之间有一个线路损耗差值，步骤S52并不将全场风机的功率限到零，而是将EMS系统230与关口表240值做减法得到线路损耗，然后将此线路损耗作为最终目标值去执行限功率即可。由于本步骤不对风机进行限功率停机操作，可避免风机停机再启机而导致的响应时间超时问题。
本实施例提供的一种风电场功率控制方法至少具有以下优点：
将各个性能参数对应程序做模块化设计，可针对地方电网标准中的不同性能参数要求做选择，满足各个地方电网不同的标准要求，无需针对不同电网标准单独开发大量对应的定制版本，也无需电网低要求的风场配置高版本程序而导致服务器资源浪费，程序上可实现统一管理，极大提高工作效率。
控制精度可选，每种控制精度下对应的功率控制算法，尤其是控制精度在1％内的功率控制算法(第二PID控制器+滑动步长算法)，满足目前最为严苛的部分地方电网标准要求，处于目前国内领先水平。
在执行AGC系统全场限功率到零的指令值时，不对全场风机进行限功率停机操作，而是将线路损耗值作为目标值去执行限功率控制，可避免风机停机再启机时间超时被调度考核。
电网模式自识别可以减少被电网考核的风险，同时为风电场无人值守创造了条件。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风电场功率控制方法，其特征在于，包括：
获取模式信号、控制功率指令值P调、控制精度指令以及限功率到零指令；
根据所述模式信号、所述控制功率指令值P调以及全场风机理论功率P单理之和，对所处模式进行识别；
根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制；
根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制；
根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制。
2.根据权利要求1所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据所述模式信号、所述控制功率指令值P调以及全场风机理论功率P单理之和，对所处模式进行识别的步骤包括：
若所述模式信号无变化，则所述所处模式识别为就地模式；
若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P调大于或等于全场风机理论功率P单理之和，则所述所处模式识别为自由发电模式；
若所述模式信号有变化，且所述控制功率指令值P调小于全场风机理论功率P单理之和，则所述所处模式识别为调度模式。
3.根据权利要求1或2所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据所述所处模式，对全场风机进行限功率或者限功率变化率控制的步骤包括：
若所述所处模式为调度模式，则在第一预设时间段内对全场风机进行限功率控制；
若所述所处模式为就地模式或者自由发电模式，则对全场风机进行限功率变化率控制。
4.根据权利要求1或2所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据所述控制精度指令，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：
根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制。
5.根据权利要求4所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据优先级分组控制算法、第一PID控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法，对全场风机的控制精度进行控制的步骤包括：
若控制精度为第一百分数，则采用优先级分组控制算法进行精度控制；
若控制精度为第二百分数，则同时采用优先级分组控制算法以及第一PID控制算法进行精度控制；
若控制精度为第三百分数，则同时采用优先级分组控制算法、第二PID控制算法以及滑动步长算法进行精度控制；
其中，第一百分数＞第二百分数＞第三百分数。
6.根据权利要求5所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述第一PID控制算法包括：
将控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值作实时补充在第一PID控制器的输入值，以缩小控制精度e＝(P关-P调)/P调；
其中，e为控制精度，P调为控制功率指令值，P关为关口表功率值。
7.根据权利要求5所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述第二PID控制算法包括：
将控制功率指令值P调作为第二PID控制器的输入值，关口表功率P关作为第二PID控制器的输出值，以缩小控制精度e＝(P关-P调)/P调；其中，e为控制精度，P调为控制功率指令值，P关为关口表功率值。
8.根据权利要求5所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述滑动步长算法包括：
根据风机的历史发电情况以及综合潜力值对风机进行排序；
若全场风机总实时有功功率值P全实下降至M×P限时，依据公式P全变/P滑＝M滑得到风机台数，余数为Q；
依据公式P单目＝P滑，得到排名前M滑台风机的功率目标值；依据P单目＝Q，得到排名第M滑+1台风机的功率目标值；
其中，P全实全场风机总实时有功功率值，M为全场风机台数，P限为单台风机最小功率设定值，P滑为滑动步长，M滑参与滑动步长算法风机台数，P单目为单台风机功率目标值。
9.根据权利要求1所述的风电场功率控制方法，其特征在于，所述根据限功率到零指令，对全场风机是否进行限功率到零进行控制的步骤包括：
若进行限功率到零，则根据控制功率指令值P调与关口表功率P关的差值得到线路损耗功率值S，将线路损耗功率值S作为全场风机功率控制的目标值，对全场风机进行限功率的操作。
10.一种风电场功率控制系统，其特征在于，所述风电场功率控制系统包括EMS系统以及全场风机；所述EMS系统与所述全场风机通信，所述EMS系统用于执行权利要求1-9任一项所述的风电场功率控制方法。
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