CN114221393A - 调频控制方法、装置和风电场控制系统 - Google Patents

调频控制方法、装置和风电场控制系统 Download PDF

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CN114221393A CN202111328837.5A CN202111328837A CN114221393A CN 114221393 A CN114221393 A CN 114221393A CN 202111328837 A CN202111328837 A CN 202111328837A CN 114221393 A CN114221393 A CN 114221393A
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Abstract

本发明提供一种调频控制方法、装置和风电场控制系统，其中方法包括：将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和所述风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；基于各个风电机组的功率调节指令值，对所述风电场进行调频控制。本发明提供的方法、装置和系统，使得整个风电场的功率调节总量的分配更合理，提高了风电场的运行稳定性，提高了调频控制的精度，提高了调频控制的响应速度。

Description

调频控制方法、装置和风电场控制系统
技术领域
本发明涉及风电机组控制技术领域，尤其涉及一种调频控制方法、装置和风电场控制系统。
背景技术
随着电网中新能源占比不断提高和电网结构日趋复杂，新能源发电的波动性造成电网的功率不平衡问题逐渐显露出来。因此，新能源参与电网的一次调频，对于现阶段整个电网系统的安全稳定运行具有非常重要的意义。
目前，风电场的能量管理平台通过传统的PID(Proportion IntegralDifferential，比例积分微分)调节，对整个风电场的功率变化进行调节。该方法生成的有功目标值会影响正常的有功功率分配策略，在实发功率和有功目标值差值偏大时，可能会产生超调，严重影响电网的安全。
因此，现有的风电机组调频控制方法使得风电场的运行稳定性差，调频精度差，响应速度慢。
发明内容
本发明提供一种调频控制方法、装置和风电场控制系统，用于解决现有的风电机组调频控制运行稳定性差，调频精度差，响应速度慢的技术问题。
本发明提供一种调频控制方法，包括：
将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；
基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和所述风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；
基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；
基于各个风电机组的功率调节指令值，对所述风电场进行调频控制。
根据本发明提供的调频控制方法，所述将风电场中各个风电机组分为多个机组队列，包括：
基于各个风电机组的桨距角，将所述风电场中各个风电机组分为限功率队列和不限功率队列；
基于各个风电机组的实际发电功率和所述风电场的全场功率调节量，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
根据本发明提供的调频控制方法，所述基于各个风电机组的实际发电功率和所述风电场的全场功率调节量，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列，包括：
若所述风电场的全场功率调节量为负，则以实际发电功率小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
根据本发明提供的调频控制方法，所述基于各个风电机组的实际发电功率和所述风电场的全场功率调节量，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列，包括：
若所述风电场的全场功率调节量为正，则以可用发电功率与实际发电功率的差值小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
根据本发明提供的调频控制方法，所述各个风电机组的功率调节基准值是基于所述风电场的全场功率调节量和所述风电场中风电机组的数量确定的。
根据本发明提供的调频控制方法，所述风电场中任一风电机组的功率调节变化率是基于如下步骤确定的：
获取当前调频周期内所述风电场的全场功率调节量；
若所述全场功率调节量大于等于预设调节阈值，则基于所述任一风电机组在当前调频周期内的实际发电功率、额定发电功率、功率调节权重，以及所述功率调节基准值，确定所述任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率；
若所述全场功率调节量小于预设调节阈值，则基于所述任一风电机组的额定发电功率、功率调节权重，所述功率调节基准值，以及所述任一风电机组在上一调频周期内的功率调节变化率，确定所述任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率。
本发明提供一种调频控制装置，包括：
机组分组单元，用于将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；
权重确定单元，用于基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和所述风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；
指令确定单元，用于基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；
调频控制单元，用于基于各个风电机组的功率调节指令值，对所述风电场进行调频控制。
本发明提供一种风电场控制系统，包括所述的调频控制装置。
本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述调频控制方法的步骤。
本发明提供一种非暂态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所述调频控制方法的步骤。
本发明提供的调频控制方法、装置和风电场控制系统，根据风电场中各个风电机组的桨距角和实际发电功率，将风电场中各个风电机组分为多个机组队列，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重，根据各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制，由于考虑到了各个风电机组的桨距角和实际发电功率，将风电场中的各个风电机组按照输出功率调节能力和发电状态进行了分组，从而确定了各个风电机组的功率调节权重，使得整个风电场的功率调节总量的分配更合理，避免了因功率调节分配不均造成风电机组出现严重超调，提高了风电场的运行稳定性，提高了调频控制的精度，提高了调频控制的响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明提供的调频控制方法的流程示意图之一；
图2为本发明提供的调频控制方法的流程示意图之二；
图3为本发明提供的风电机组分组方法的流程示意图；
图4为本发明提供的调频控制装置的结构示意图；
图5为本发明提供的风电场控制系统的结构示意图；
图6为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。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。
风电场一般是由几十台风电机组构成的发电场。风电场与电网连接，用于将风电机组产生的电能输送至电网，再由电网将电能输送至各个用电设备。当电网发生频率波动时，风电场主动调节自身的有功功率输出，参与频率调节，也就是一次调频。现有的调频控制方法以整个风电场的功率输出为控制对象，采用传统的PID算法控制，容易产生超调，严重影响电网的安全。
针对现有方法的不足，图1为本发明提供的调频控制方法的流程示意图之一，如图1所示，该方法包括：
步骤110，将风电场中各个风电机组分为多个机组队列。
具体地，当电网发生频率波动时，风电场需要主动调节自身的有功功率输出，参与频率调节。此时控制各个风电机组进行功率调节时，需要考虑各个风电机组的发电状态。
可以将风电场中各个风电机组分为多个机组队列，使得各个机组队列中各个风电机组的输出功率调节能力尽可能相近。
步骤120，基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重。
具体地，实际发电功率为风电机组进行发电时实际输出的有功功率，用于表示风电机组的实时发电状态。
由于不同机组队列的输出功率调节能力是不同的，因此，可以为各个机组队列中各个风电机组设置相应的功率调节权重。功率调节权重越大，调频时风电机组的输出功率也就越大；功率调节权重越小，调频时风电机组的输出功率也就越大。
可以根据任一机组队列中各个风电机组的实际发电功率，确定该机组队列中风电机组的平均发电功率，根据风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定全场风电机组的平均发电功率，从而确定该机组队列中各个风电机组的功率调节权重，用公式表示为：
Figure BDA0003348150540000061
式中，Pi_ave为第i个机组队列中风电机组的平均发电功率，Ptotal_ave为全场风电机组的平均发电功率，Ki为i第个机组队列中风电机组的功率调节权重，i∈M，M为机组队列的数量。
可以按照上述方法，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重。同一机组队列中各个风电机组的功率调节权重相同。
步骤130，基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值。
具体地，功率调节基准值为对风电机组进行功率调节的参考值。功率调节基准值可以根据风电场的全场功率调节量和风电机组总数量进行确定，也可以根据风电机组的功率调节能力进行设定。
功率调节指令值用于对风电机组的实际发电功率进行调节。例如，功率调节指令值为1MW，风电机组的实际发电功率为1MW，则风电机组的实际发电功率应调节为2MW。功率调节指令值为-0.5MW，风电机组的实际发电功率为1MW，则风电机组的实际发电功率应调节为0.5MW。
将各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值进行相乘，所得到的乘积为各个风电机组的功率调节指令值。
例如，对于第i个机组队列中风电机组j，其功率调节指令值Pj可以用公式表示为：
Pj＝P0Ki
式中，P0为风电机组j的功率调节基准值。
步骤140，基于各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制。
具体地，将各个风电机组的功率调节指令值下发至对应的风电机组，使得各个风电机组按照功率调节指令值对实际发电功率进行调节，从而实现对风电场的调频控制。
本发明实施例提供的调频控制方法，将风电场中各个风电机组分为多个机组队列，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重，根据各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制，将风电场中的各个风电机组按照输出功率调节能力和发电状态进行了分组，从而确定了各个风电机组的功率调节权重，使得整个风电场的功率调节总量的分配更合理，避免了因功率调节分配不均造成风电机组出现严重超调，提高了风电场的运行稳定性，提高了调频控制的精度，提高了调频控制的响应速度。
基于上述实施例，步骤110包括：
基于各个风电机组的桨距角，将风电场中各个风电机组分为限功率队列和不限功率队列；
基于各个风电机组的实际发电功率和风电场的全场功率调节量，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
具体地，桨距角指的是风电机组的叶片顶端翼型弦线与旋转平面的夹角。风电机组采用变桨距控制，通过调节桨距角，来进行功率调节。风能的利用率会随着桨距角的增大而逐渐减小，风电机组的输出功率也相应减小，因此通过调节桨距角就能降低输出功率。
根据桨距角的大小，可以对风电机组的输出功率状态进行判断。当桨距角为零时，表明该风电机组处于不限功率状态，风能利用率较大，对输出功率的调节能力较强。当桨距角不为零时，表明该风电机组处于限功率状态，风能利用率较小，对输出功率的调节能力较弱。
可以根据风电机组的桨距角是否为零，对各个风电机组进行分类。将桨距角为零的风电机组分为不限功率队列，将桨距角不为零的风电机组分为限功率队列。
对于不限功率队列，其输出功率的可调范围较大，调节能力较强；对于限功率队列，其输出功率的可调范围较小，调节能力较弱。
风电场的全场功率调节量为电网进行调频时风电场的有功功率输出的调节量。电网频率较高时，需要风电场减少有功功率输出；电网频率较低时，需要风电场增加有功功率输出。因此，风电场的全场功率调节量可以为正，也可以为负。风电场的全场功率调节量为负时，表明风电场的功率需求为降功率；风电场的全场功率调节量为正时，风电场的功率需求为升功率。
由于风电场中各个风电机组的实际发电功率不同，风电场的全场功率调节量分配到各个风电机组的功率调节量也应该做出适应性的调整。例如，对于实际发电功率较高的风电机组，其对应的功率调节量可以设置较小；对于实际发电功率较低的风电机组，其对应的功率调节量可以设置较大。又例如，对于某些实际发电功率较低的风电机组，若分配的功率调节量为负且数值大于实际发电功率，则该风电机组将无法满足调节要求，也就是说，该风电机组不满足单机功率调节。
因此，还可以根据各个风电机组的实际发电功率和风电场的全场功率调节量，对不限功率队列和限功率队列进行再次分组，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
本发明实施例提供的调频控制方法，考虑了各个风电机组的桨距角和实际发电功率，将风电场中的各个风电机组按照输出功率调节能力和发电状态进行了分组，使得整个风电场的功率调节总量的分配更合理。
基于上述任一实施例，基于各个风电机组的实际发电功率和风电场的全场功率调节量，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列，包括：
若风电场的全场功率调节量为负，则以实际发电功率小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
具体地，若风电场的全场功率调节量为负，则表明风电场需要减少有功功率输出。
可以各个风电机组进行实际发电功率的统计，如果任一风电机组的实际发电功率小于功率调节基准值，则表明该风电机组即使实际发电功率全部降为零，也无法使得该风电机组减少输出的有功功率达到功率调节基准值，也就是说，该风电机组不满足单机功率调节(单机不可调)。如果任一风电机组的实际发电功率大于等于功率调节基准值，则表明该风电机组减少输出的有功功率可以达到功率调节基准值，也就是说，该风电机组满足单机功率调节(单机可调)。
按照上述方法，可以将限功率队列进行划分，得到限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列。
同理，可以将不限功率队列进行划分，得到不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
基于上述任一实施例，基于各个风电机组的实际发电功率和风电场的全场功率调节量，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列，包括：
若风电场的全场功率调节量为正，则以可用发电功率与实际发电功率的差值小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
具体地，若风电场的全场功率调节量为正，则表明风电场需要增加有功功率输出。
可用发电功率为风电机组的发电功率可以输出的最大值，例如，可用发电功率可以为风电机组的额定发电功率。
可以各个风电机组进行可用发电功率的统计，如果任一风电机组的可用发电功率与实际发电功率的差值小于功率调节基准值，则表明该风电机组即使继续增加输出功率，无法使得该风电机组增加输出的有功功率达到功率调节基准值，也就是说，该风电机组不满足单机功率调节(单机不可调)。如果任一风电机组的可用发电功率与实际发电功率的差值大于等于功率调节基准值，则表明该风电机组增加输出的有功功率可以达到功率调节基准值，也就是说，该风电机组满足单机功率调节(单机可调)。
按照上述方法，可以将限功率队列进行划分，得到限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列。
同理，可以将不限功率队列进行划分，得到不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
基于上述任一实施例，各个风电机组的功率调节基准值是基于风电场的全场功率调节量和风电场中风电机组的数量确定的。
具体地，风电场的全场功率调节量可以根据电网频率进行确定。例如，可以采集风电场连接的电网中的电网频率，若该电网频率未超出设定的一次频率死区，则表明该电网无需进行一次调频；若该电网频率超出设定的一次频率死区，则表明该电网需要进行一次调频。此时，根据电网频率的当前值与设定值，以及电网容量，确定风电场的全场功率调节量。
功率调节基准值P0可以为全场功率调节量和风电场中风电机组的数量的比值，用公式表示为：
Figure BDA0003348150540000111
式中，e为全场功率调节量，N为风电场中风电机组的数量。
基于上述任一实施例，风电场中任一风电机组的功率调节变化率是基于如下步骤确定的：
获取当前调频周期内风电场的全场功率调节量；
若全场功率调节量大于等于预设调节阈值，则基于任一风电机组在当前调频周期内的实际发电功率、额定发电功率、功率调节权重，以及功率调节基准值，确定任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率；
若全场功率调节量小于预设调节阈值，则基于任一风电机组的额定发电功率、功率调节权重，功率调节基准值，以及任一风电机组在上一调频周期内的功率调节变化率，确定任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率。
具体地，对于风电场中的调频，可以设定调频周期，对风电机组的输出功率进行控制。在各个调频周期内，可以对风电机组的功率调节变化率进行设置，动态地调节各个风电机组的输出功率。
以当前调频周期为例，首先获取风电场的全场功率调节量e。
若全场功率调节量大于等于预设调节阈值，则表明风电场的当前功率输出与目标功率输出的差距较大，此时，可以控制各个风电机组以最快的速度进行功率调整。预设调节阈值可以根据需要设置，例如，预设调节阈值可以为2MW。
可以根据任一风电机组在当前调频周期内的实际发电功率Pactual、额定发电功率Prated、功率调节权重K，以及功率调节基准值P0，确定任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率Scoeff，功率调节基准值P0可以根据全场功率调节量e和风电场中风电机组的数量N确定，用公式表示为：
Figure BDA0003348150540000121
若全场功率调节量小于预设调节阈值，可以任一风电机组的额定发电功率Prated、功率调节权重K，功率调节基准值P0，以及任一风电机组在上一调频周期内的功率调节变化率Scoeff_last，确定任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率Scoeff，功率调节基准值P0可以根据全场功率调节量e和风电场中风电机组的数量N确定，用公式表示为：
Figure BDA0003348150540000122
本发明实施例提供的调频控制方法，当全场功率调节量较大时，根据风电机组在当前调频周期内的实际发电功率、额定发电功率、功率调节权重，以及功率调节基准值，确定功率调节变化率，使得风电场以较快的速度进行功率调整，当全场功率调节量较小时，根据风电机组在上一调频周期内的功率调节变化率进行微调，提高了调频控制的精度，提高了调频控制的响应速度。
基于上述任一实施例，图2为本发明提供的调频控制方法的流程示意图之二，如图2所示，该方法的执行主体为风电场中的能量管理平台，能量管理平台的运算周期应和能量管理平台与风电机组的通讯周期相同，该方法包括：
步骤1、采集当前并网点频率值；
步骤2、判断当前频率值是否超出设定频率死区，若当前频率值超出设定频率死区，则进入下一步骤；
步骤3、算出全场所需有功功率变化量(全场功率调节量)；
步骤4、根据风电机组回传状态值进行风机分组和排序；
步骤5、判断全场所需有功功率变化量(全场功率调节量)是否超出策略指定值(预设调节阈值)；
步骤6、若全场所需有功功率变化量(全场功率调节量)超出策略指定值(预设调节阈值)时不设置单机限功率指令变化率限制，否则设置单机限功率变化率限制；
步骤7、通过全场所需有功功率变化量(全场功率调节量)和运行风机台数的比值得到所需单台有功变化量(功率调节基准值)；
步骤8、根据风机分组添加不同的单机限功率指令权重系数(功率调节权重)；
步骤9、将添加权重系数后的风电机组限功率指令值(功率调节指令值)下发到风电机组中。
在步骤5和步骤6中，有功分配控制器在实际功率和功率指令差距过大时，直接计算可控风电机组的限功率目标值，根据分组乘以相应的权重系数，使得整场以最快速度进行功率调整。有功分配控制器在实际功率和功率指令差距小时，会根据上一次功率指令进行微调，迅速稳定整场控制状态。
在步骤3执行后，如果整个风电场功率变化量大于整个风电场可用的功率变化量，则需要进行停机。
图3为本发明提供的风电机组分组方法的流程示意图，如图3所示，上述实施例步骤4包括：
步骤4.1、遍历各个风电机组状态；
步骤4.2、根据当前桨距角进行第一次分组，首先分为限功率机组队列和不限功率机组队列；
步骤4.3、在需求降功率时，根据第一次分组结果进行第二次分组，对限功率机组队列和不限功率机组队列进行实发功率统计，如果当前功率小于计算得到的单台功率变化量，则取出单独分组，并根据当前功率降序排列；
步骤4.4、在需求升功率时，根据第一次分组结果进行第二次分组，对限功率机组队列和不限功率机组队列进行可用功率统计，如果可用功率与实发功率差值小于计算得到的单台功率变化量，则取出单独分组，并根据风速降序排列；
步骤4.5、通过步骤4.2、步骤4.3和步骤4.4分组后，会得到四组风电机组队列，分别为：
组1“不限功率且满足单机功率变化需求”、组2“限功率且满足单机功率变化需求”、组3“不限功率且不满足单机功率变化需求”、组4“限功率且不满足单机功率变化需求”；
步骤4.6、计算权重系数，任一风电机组队列中风电机组的权重系数为该风电机组队列中各个风电机组的平均功率与风电场中各个风电机组的平均功率的比值；
步骤4.7、权重系数(功率调节权重)与单台功率变化量(功率调节基准值)相乘获得该组中单机功率变化量(功率调节指令值)。
本发明实施例提供的调频控制方法，根据风机桨距角以及当前功率值进行风电机组分组，在进行有功分配时叠加不同的权重能够更加合理的进行有功分配，提高调节速度和精度；能量管理平台所下发的限功率指令根据有功功率变化量进行参数自适应调整能够使得风机在一次调频开始后最高速进行有功调节，并且在接近指令值后能够进行高精度微调。
基于上述任一实施例，图4为本发明提供的调频控制装置的结构示意图，如图4所示，调频控制装置400包括：
机组分组单元410，用于将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；
权重确定单元420，用于基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；
指令确定单元430，用于基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；
调频控制单元440，用于基于各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制。
本发明实施例提供的调频控制装置，将风电场中各个风电机组分为多个机组队列，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重，根据各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制，将风电场中的各个风电机组按照输出功率调节能力和发电状态进行了分组，从而确定了各个风电机组的功率调节权重，使得整个风电场的功率调节总量的分配更合理，避免了因功率调节分配不均造成风电机组出现严重超调，提高了风电场的运行稳定性，提高了调频控制的精度，提高了调频控制的响应速度。
基于上述任一实施例，机组分组单元包括：
第一分组子单元，用于基于各个风电机组的桨距角，将风电场中各个风电机组分为限功率队列和不限功率队列；
第二分组子单元，用于基于各个风电机组的实际发电功率和风电场的全场功率调节量，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
基于上述任一实施例，第二分组子单元用于：
若风电场的全场功率调节量为负，则以实际发电功率小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
基于上述任一实施例，第二分组子单元用于：
若风电场的全场功率调节量为正，则以可用发电功率与实际发电功率的差值小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
基于上述任一实施例，各个风电机组的功率调节基准值是基于风电场的全场功率调节量和风电场中风电机组的数量确定的。
基于上述任一实施例，还包括：
功率调节变化率确定单元，用于获取当前调频周期内风电场的全场功率调节量；
若全场功率调节量大于等于预设调节阈值，则基于任一风电机组在当前调频周期内的实际发电功率、额定发电功率、功率调节权重，以及功率调节基准值，确定任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率；
若全场功率调节量小于预设调节阈值，则基于任一风电机组的额定发电功率、功率调节权重，功率调节基准值，以及任一风电机组在上一调频周期内的功率调节变化率，确定任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率。
基于上述任一实施例，图5为本发明提供的风电场控制系统的结构示意图，如图5所示，风电场控制系统500包括调频控制装置400。
具体地，风电场控制系统应用于风电场中，对风电场中各个风电机组进行控制。风电控制系统包括现场风力发电机组控制单元、高速环型冗余光纤以太网、远程上位机操作员站等部分。现场风力发电机组控制单元是每台风机控制的核心，实现机组的参数监视、自动发电控制和设备保护等功能；高速环型冗余光纤以太网是系统的数据高速公路，将机组的实时数据送至上位机界面；上位机操作员站是风电厂的运行监视核心，并具备完善的机组状态监视、参数报警，实时/历史数据的记录显示等功能，操作员在控制室内实现对风场所有机组的运行监视及操作。
本发明实施例提供的风电场控制系统，包括调频控制装置，可以对风电场内的各个风电机组进行控制，使得功率调节更加合理，具有较高的调频精度和较快的响应速度。
基于上述任一实施例，图6为本发明提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(Memory)630和通信总线(Communications Bus)640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑命令，以执行如下方法：
将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；基于各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制。
此外，上述的存储器630中的逻辑命令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：
将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；基于各个风电机组的功率调节指令值，对风电场进行调频控制。
本发明实施例提供的非暂态计算机可读存储介质上存储的计算机程序被执行时，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种调频控制方法，其特征在于，包括：
将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；
基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和所述风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；
基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；
基于各个风电机组的功率调节指令值，对所述风电场进行调频控制。
2.根据权利要求1所述的调频控制方法，其特征在于，所述将风电场中各个风电机组分为多个机组队列，包括：
基于各个风电机组的桨距角，将所述风电场中各个风电机组分为限功率队列和不限功率队列；
基于各个风电机组的实际发电功率和所述风电场的全场功率调节量，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
3.根据权利要求2所述的调频控制方法，其特征在于，所述基于各个风电机组的实际发电功率和所述风电场的全场功率调节量，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列，包括：
若所述风电场的全场功率调节量为负，则以实际发电功率小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
4.根据权利要求2所述的调频控制方法，其特征在于，所述基于各个风电机组的实际发电功率和所述风电场的全场功率调节量，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列，包括：
若所述风电场的全场功率调节量为正，则以可用发电功率与实际发电功率的差值小于功率调节基准值的风电机组为不满足单机功率调节的风电机组，将所述限功率队列分为限功率单机可调队列和限功率单机不可调队列，以及将所述不限功率队列分为不限功率单机可调队列和不限功率单机不可调队列。
5.根据权利要求1至4任一项所述的调频控制方法，其特征在于，所述各个风电机组的功率调节基准值是基于所述风电场的全场功率调节量和所述风电场中风电机组的数量确定的。
6.根据权利要求1至4任一项所述的调频控制方法，其特征在于，所述风电场中任一风电机组的功率调节变化率是基于如下步骤确定的：
获取当前调频周期内所述风电场的全场功率调节量；
若所述全场功率调节量大于等于预设调节阈值，则基于所述任一风电机组在当前调频周期内的实际发电功率、额定发电功率、功率调节权重，以及所述功率调节基准值，确定所述任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率；
若所述全场功率调节量小于预设调节阈值，则基于所述任一风电机组的额定发电功率、功率调节权重，所述功率调节基准值，以及所述任一风电机组在上一调频周期内的功率调节变化率，确定所述任一风电机组在当前调频周期内的功率调节变化率。
7.一种调频控制装置，其特征在于，包括：
机组分组单元，用于将风电场中各个风电机组分为多个机组队列；
权重确定单元，用于基于各个机组队列中各个风电机组的实际发电功率和所述风电场中各个风电机组的实际发电功率，确定各个机组队列中各个风电机组的功率调节权重；
指令确定单元，用于基于各个风电机组的功率调节权重和各个风电机组的功率调节基准值，确定各个风电机组的功率调节指令值；
调频控制单元，用于基于各个风电机组的功率调节指令值，对所述风电场进行调频控制。
8.一种风电场控制系统，其特征在于，包括权利要求7所述的调频控制装置。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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程序时实现如权利要求1至6任一项所述调频控制方法的步骤。
10.一种非暂态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如权利要求1至6任一项所述调频控制方法的步骤。
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