CN115882526A - 面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置 - Google Patents

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CN115882526A CN202310104897.1A CN202310104897A CN115882526A CN 115882526 A CN115882526 A CN 115882526A CN 202310104897 A CN202310104897 A CN 202310104897A CN 115882526 A CN115882526 A CN 115882526A
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Abstract

本申请实施例提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置，方法包括：将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台；选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依次启动各风机；在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度；本申请能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。

Description

面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置
技术领域
本申请涉及电力系统领域，具体涉及一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置。
背景技术
风电的大规模发展使得风机接入系统所带来的影响日益显著。风电并网涉及风电机组及风电场的建模与控制技术；风电并网涉及其对电力系统暂态、静态、频率稳定性的影响，对风资源分布的分析，以及对系统调峰能力等诸多方面的影响。相关的研究涵盖了系统电压等级、电能质量、供电可靠性、暂态稳定、小干扰稳定、以及系统运行成本等多个方面。
随着电力系统规模增大，结构逐渐复杂，新能源发电设备大量接入导致电力电子等新设备的引入，产生了一系列新的、大范围、高频次的电磁暂态问题，如过电压、宽频振荡、双向潮流、谐波污染等，这些问题会引起系统状态参量的急剧变化。
因而研究高性能电磁暂态仿真对当前的电力系统暂态分析中具有重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置，能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法，包括：
将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台；
选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机；
在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
进一步地，在所述将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台之前，包括：
根据转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型构建控制系统模型，其中，所述转子侧变流器控制系统模型用于定子侧有功无功功率的解耦独立控制，所述网侧变流器控制系统模型用于维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率；
根据所述控制系统模型、轴承模型、发电机模型、变流器模型以及桨距角控制系统模型，构建风机电磁暂态模型，其中，所述轴承模型采用两质块物理模型，所述发电机模型由电压方程、磁链方程以及转矩方程构成，所述变流器模型采用三相两电平PWM模型。
进一步地，在所述将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台之前，包括：
根据风功率模型、转子动态模型、风机控制系统模型以及有功功率控制系统模型，构建并网性能优化控制模型；
根据所述并网性能优化控制模型、无功功率控制系统模型以及风机与网侧换流器等效电流注入模型，构建机电暂态模型。
第二方面，本申请提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置，包括：
模型导入模块，用于将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台；
风机启动模块，用于选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机；
数据处理模块，用于在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
进一步地，还包括：
控制系统模型构建单元，用于根据转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型构建控制系统模型，其中，所述转子侧变流器控制系统模型用于定子侧有功无功功率的解耦独立控制，所述网侧变流器控制系统模型用于维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率；
风机电磁暂态模型构建单元，用于根据所述控制系统模型、轴承模型、发电机模型、变流器模型以及桨距角控制系统模型，构建风机电磁暂态模型，其中，所述轴承模型采用两质块物理模型，所述发电机模型由电压方程、磁链方程以及转矩方程构成，所述变流器模型采用三相两电平PWM模型。
进一步地，还包括：
并网性能优化控制模型构建单元，用于根据风功率模型、转子动态模型、风机控制系统模型以及有功功率控制系统模型，构建并网性能优化控制模型；
机电暂态模型构建单元，用于根据所述并网性能优化控制模型、无功功率控制系统模型以及风机与网侧换流器等效电流注入模型，构建机电暂态模型。
第三方面，本申请提供一种电子设备，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程序时实现所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种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所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤。
由上述技术方案可知，本申请提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置，通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的流程示意图之一；
图2为本申请实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的流程示意图之二；
图3为本申请实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的流程示意图之三；
图4为本申请实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的结构图之一；
图5为本申请实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的结构图之二；
图6为本申请实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的结构图之三；
图7为本申请一具体实施例中的实时仿真流程示意图；
图8为本申请一具体实施例中的转子侧变流器控制策略示意图；
图9为本申请一具体实施例中的网侧变流器控制策略示意图；
图10为本申请一具体实施例中的机电暂态仿真模型总体架构示意图；
图11为本申请一具体实施例中的单机无穷大系统示意图；
图12为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
考虑到现有技术中存在的问题，本申请提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法及装置，通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
为了能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估，本申请提供一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的实施例，参见图1和图7，所述面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法具体包含有如下内容：
步骤S101：将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台。
可选的，本申请可以通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，建立单机无穷大系统，并导入实时仿真平台。
步骤S102：选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机。
可选的，本申请可以选取启动参数、设置风电场启动次序。
具体的，在启动风机之前要先选取启动参数，选取风速作为启动参数，将风速从0m/s慢慢提升至15m/s，使风机能够正常运行。
可以理解的是，启机的另一个问题是如何确定风电场启动次序，这就要判断风机的无功调节能力，只有让无功调节能力最差的先启动，调节能力强的后启动，才能保证风电场的正常运行。
具体的，首先要测试单个风机的调节能力，令风机的电压升高或降低∆V，记录风机所用的时间tadjust，tadjust越小，说明电压调节能力越强，即无功调节速度越快。即Vq=∆V/tadjust，Vq越大，无功调节速度越快。
步骤S103：在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
可选的，本申请可以基于滑动窗口的有功出力响应速度分析方法。考虑到风波变化导致风电场有功出力的波动情况，同时，因为风速改变必然会使得风电场有功功率的设定值的改变，因此将风电场有功功率设定值和风电场输出功率序列作为风电场响应速度分析的数据对象。基于此提出一种基于滑动窗口的有功出力响应速度分析方法。
具体的，算法步骤描述如下：
1、在仿真环境中改变风速的设定值，并记录改变风速的时刻ts。
2、把风电场输出的N个功率数据p看成一个队列，且队列长度固定为N。连续采样 N次，风电场功率数据如式（3-1）所示。
Figure SMS_1
（3-1）
3、将队列中的N个数据进行算术平均运算，得到的结果即为滤波结果，如式（3-2）所示。
Figure SMS_2
(3-2)
4、获取当前风电场功率设定值P_set和风电容量C，计算风电场开始响应的最早时刻te,该时刻风电场有功功率控制的超调零 不超过风电场装机容量的10%，且风电场有功功率设定值控制允许的最大偏差不超过风电场装机容量的3%，约束条件如式（3-3）所示。不满约束条件，把新的采样风电功率数据放进队尾，去掉原来队首的一个数据，执行步骤（3-3）。
Figure SMS_3
（3-3）
5、计算风电场的响应时间。风电场的响应时间Tp,如式（3-4）所示。
Figure SMS_4
（3-4）
从上述描述可知，本申请实施例提供的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法，能够通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
在本申请的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的一实施例中，参见图2，还可以具体包含如下内容：
步骤S201：根据转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型构建控制系统模型，其中，所述转子侧变流器控制系统模型用于定子侧有功无功功率的解耦独立控制，所述网侧变流器控制系统模型用于维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率。
步骤S202：根据所述控制系统模型、轴承模型、发电机模型、变流器模型以及桨距角控制系统模型，构建风机电磁暂态模型，其中，所述轴承模型采用两质块物理模型，所述发电机模型由电压方程、磁链方程以及转矩方程构成，所述变流器模型采用三相两电平PWM模型。
可选的，本申请可以建立包括轴承模型、发电机模型、变流器模型及其控制系统模型以及桨距角控制系统模型在内的风机电磁暂态模型。
控制系统模型主要包括转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型。转子侧变流器控制系统的功能包括实现定子侧有功、无功功率的解耦独立控制，前者主要用于实现最大功率跟踪控制，后者可以实现维持机端电压恒定或恒定功率因数输出。
其具体控制策略如图8所示。Psref和Qsref为有功和无功参考值；s为转差率；uds，uqs，udr，uqr分别为d轴定子侧电压，q轴定子侧电压，d轴转子侧电压和q轴转子侧电压; ids，iqs，idr，iqr分别为d轴定子侧电流，q轴定子侧电流，d轴转子侧电流和q轴转子侧电流；rs和rr为发电机定子侧电压和转子侧电压；Xs，Xr和Xm分别表示定子侧自感抗，转子侧自感抗和互感抗。
网侧变流器控制系统的功能包括维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率。
具体的控制策略如图9所示，Vdcref和Vdc为电容电压参考值和实际值；idr2和iqr2分别为网侧变流器出口处的d轴和q轴电流；idr2eref为网侧d轴参考电流。
轴承模型采用两质块物理模型，发电机模型考虑电压方程，磁链方程和转矩方程。
电压方程：
Figure SMS_5
(1)
其中， ψds，ψqs，ψdr，ψqr分别为d轴定子侧磁链，q轴定子侧磁链，d轴转子侧磁链和q轴转子侧磁链; 为微分符号。
磁链方程：
Figure SMS_6
(2)
其中，Ls为定子自感；Lr为转子自感；Lm为互感。Ls，Lr和Lm与Xs，Xr，Xm的关系为：
Figure SMS_7
(3)
转矩方程：
Figure SMS_8
(4)
其中，TJ为惯性时间常数；ωr为转子转速；Tm为机械转矩；Te为电磁转矩；D为阻尼系数。
变流器模型采用三相两电平PWM模型，使用SPWM技术对IGBT的通断进行控制。发电机控制策略采用dq变换理论，对转子侧采用电网电压定向矢量控制，对定子侧采用磁链定向矢量控制。具体可见图8和图9的控制框图。
在本申请的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的一实施例中，参见图3，还可以具体包含如下内容：
步骤S301：根据风功率模型、转子动态模型、风机控制系统模型以及有功功率控制系统模型，构建并网性能优化控制模型。
步骤S302：根据所述并网性能优化控制模型、无功功率控制系统模型以及风机与网侧换流器等效电流注入模型，构建机电暂态模型。
可选的，本申请可以用可控电流源模拟发电机模型，用惯性环节模拟变流器模型，建立风机机电暂态模型。
参见图10，有功功率控制系统模型包括风功率模型、风机控制系统模型、转子动态模型以及并网性能优化控制模型，其输入为 v、Pg、fB，输出为风机有功电流指令Ipcmd。无功功率控制系统模型输入为 Ut、远端被调控母线电压 Ureg以及 Qg，输出为风机等值内电势E” qcmd。风机与变流器等效电流注入模型输入分别为E”qcmd和 Ipcmd，输出为 Ig以及风机功率Pg和 Qg。
通过可控电流源模拟发电机模型，降低了模型阶数，而用惯性环节模拟变流器，简化了计算耗时较大的IGBT开关过程。由风机及控制模块计算得到有功功率指令Pref，Pref除以机端电压Vterm而后经过一阶惯性和限幅环节得到电流Ip，Ip乘以Vterm之后得到有功P，电气控制模型计算得到无功功率指令Q。
在本申请的实施例中，本申请还可以对两种模型搭建相同的外电路模型，风机作为功率输出端，通过一条不计及对地导纳阻抗线路连接至外电路模型，进而建立单机无穷大系统，并导入实时仿真平台。
单机无穷大系统如图11所示，依据实际外部电力系统结构，建立具有多台风机的电力系统仿真模型，并将其导入实时仿真平台。对两类风机模型提供相同的阶跃风速，并比对功率变化情况，对模型的相应特性进行测试。
为了能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估，本申请提供一种用于实现所述面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的全部或部分内容的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的实施例，参见图4，所述面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置具体包含有如下内容：
模型导入模块10，用于将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台。
风机启动模块20，用于选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机。
数据处理模块30，用于在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
从上述描述可知，本申请实施例提供的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置，能够通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
在本申请的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的一实施例中，参见图5，还具体包含有如下内容：
控制系统模型构建单元41，用于根据转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型构建控制系统模型，其中，所述转子侧变流器控制系统模型用于定子侧有功无功功率的解耦独立控制，所述网侧变流器控制系统模型用于维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率。
风机电磁暂态模型构建单元42，用于根据所述控制系统模型、轴承模型、发电机模型、变流器模型以及桨距角控制系统模型，构建风机电磁暂态模型，其中，所述轴承模型采用两质块物理模型，所述发电机模型由电压方程、磁链方程以及转矩方程构成，所述变流器模型采用三相两电平PWM模型。
在本申请的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的一实施例中，参见图6，还具体包含有如下内容：
并网性能优化控制模型构建单元51，用于根据风功率模型、转子动态模型、风机控制系统模型以及有功功率控制系统模型，构建并网性能优化控制模型。
机电暂态模型构建单元52，用于根据所述并网性能优化控制模型、无功功率控制系统模型以及风机与网侧换流器等效电流注入模型，构建机电暂态模型。
从硬件层面来说，为了能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估，本申请提供一种用于实现所述面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
处理器(processor) 、存储器(memory) 、通信接口(Communications Interface)和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于实现面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输；该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该逻辑控制器可以参照实施例中的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的实施例，以及面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置的实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。
可以理解的是，所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中，面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行，也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块（即通信单元），可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。
图12为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图12所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图12是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
一实施例中，面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中，中央处理器9100可以被配置为进行如下控制：
步骤S101：将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台。
步骤S102：选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机。
步骤S103：在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
在另一个实施方式中，面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法功能。
如图12所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图12中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图12中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图12所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141（有时被称为缓冲器）。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能（如消息传送应用、通讯录应用等）的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块（发送机/接收机）9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块（发送机/接收机）9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤S101：将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台。
步骤S102：选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机。
步骤S103：在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法中全部步骤的一种计算机程序产品，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤，例如，所述计算机程序/指令实现下述步骤：
步骤S101：将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台。
步骤S102：选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机。
步骤S103：在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机程序产品，通过建立风机电磁暂态模型和机电暂态模型，在实时仿真平台中，选取风速作为启动参数，基于无功调节速度确定风机启动次序，逐步增加风速至风机平稳运行，通过同步设置风速变换，采用基于滑动平均算法计算风电场有功调节响应速度，由此能够基于实时仿真平台准确完成对风电场有功调节响应速度的评估。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（装置）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台；
选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机；
在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
2.根据权利要求1所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法，其特征在于，在所述将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台之前，包括：
根据转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型构建控制系统模型，其中，所述转子侧变流器控制系统模型用于定子侧有功无功功率的解耦独立控制，所述网侧变流器控制系统模型用于维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率；
根据所述控制系统模型、轴承模型、发电机模型、变流器模型以及桨距角控制系统模型，构建风机电磁暂态模型，其中，所述轴承模型采用两质块物理模型，所述发电机模型由电压方程、磁链方程以及转矩方程构成，所述变流器模型采用三相两电平PWM模型。
3.根据权利要求1所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法，其特征在于，在所述将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台之前，包括：
根据风功率模型、转子动态模型、风机控制系统模型以及有功功率控制系统模型，构建并网性能优化控制模型；
根据所述并网性能优化控制模型、无功功率控制系统模型以及风机与网侧换流器等效电流注入模型，构建机电暂态模型。
4.一种面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置，其特征在于，包括：
模型导入模块，用于将预设风机电磁暂态模型和机电暂态模型导入预设实时仿真平台；
风机启动模块，用于选取设定风速作为所述实时仿真平台的启动参数并根据所述实时仿真平台中各风机的电压升高或降低特定数值的所用时间确定所述各风机的无功电压调节能力，依照所述各风机的无功电压调节能力从低到高的顺序依次启动各风机；
数据处理模块，用于在所述实时仿真平台中按照设定频率采集风电场的功率输出数据并对所述功率输出数据进行滤波处理，根据当前风电场功率设定值和风电容量确定风电场最早响应时间，并根据所述最早响应时间、经过所述滤波处理后的功率输出数据确定风电场有功调节响应速度。
5.根据权利要求4所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置，其特征在于，还包括：
控制系统模型构建单元，用于根据转子侧变流器控制系统模型和网侧变流器控制系统模型构建控制系统模型，其中，所述转子侧变流器控制系统模型用于定子侧有功无功功率的解耦独立控制，所述网侧变流器控制系统模型用于维持直流电容电压的恒定、控制变流器输出的无功功率；
风机电磁暂态模型构建单元，用于根据所述控制系统模型、轴承模型、发电机模型、变流器模型以及桨距角控制系统模型，构建风机电磁暂态模型，其中，所述轴承模型采用两质块物理模型，所述发电机模型由电压方程、磁链方程以及转矩方程构成，所述变流器模型采用三相两电平PWM模型。
6.根据权利要求4所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理装置，其特征在于，还包括：
并网性能优化控制模型构建单元，用于根据风功率模型、转子动态模型、风机控制系统模型以及有功功率控制系统模型，构建并网性能优化控制模型；
机电暂态模型构建单元，用于根据所述并网性能优化控制模型、无功功率控制系统模型以及风机与网侧换流器等效电流注入模型，构建机电暂态模型。
7.一种电子设备，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程序时实现权利要求1至3任一项所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤。
8.一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，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3任一项所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤。
9.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求 1至3任一项所述的面向风电场群有功无功调节能力数据处理方法的步骤。
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