CN116054188A - 风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器及功率控制方法 - Google Patents

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CN116054188A CN202211437351.XA CN202211437351A CN116054188A CN 116054188 A CN116054188 A CN 116054188A CN 202211437351 A CN202211437351 A CN 202211437351A CN 116054188 A CN116054188 A CN 116054188A
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黄杨珏
姚瑶
王志华
冯海林
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Abstract

本申请公开了一种风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器及功率控制方法，通过风机控制律模块，根据风机频率和系统参考频率，控制风机以风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，预设风机流形用于稳定系统频率；通过同步发电机控制律模块，根据风机有功功率，确定同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据机端有功功率，控制同步发电机进行有功输出，预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。实现双馈风机与同步发电机之间的协调控制，从控制方法层面提升风火打捆稳定性，从而稳定风电并网点的电压、维持同步发电机的稳定、抑制系统的功率振荡，提高系统的稳定性。

Description

风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器及功率控制方法
技术领域
本申请涉及功率控制技术领域，尤其涉及一种风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器及功率控制方法。
背景技术
目前，大部分陆上风电资源分布在远离负荷中心的偏远地区，所以需要进行大规模远距离输送风电，但是在此过程存在着弱阻尼等问题。而风火打捆送电系统是利用同步发电机的同步稳定能力及其对风电随机性出力的弥补作用，提高送电系统的小干扰稳定性的送电系统，能够解决弱阻尼问题。然而，目前风电打捆送电系统在时间尺度较小的稳定问题方面仍有较大的局限性，其同步发电机与风机之间协调控制性能不好，导致风火打捆外送系统在面对系统功率振荡时的稳定性能没有明显提升。
发明内容
本申请提供了一种风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器及功率控制方法，以解决当前风火打捆外送系统在面对系统功率振荡时的稳定性能提升不明显的技术问题。
为了解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，所述风火打捆送电系统包括同步发电机和风机，所述功率波动稳定控制器包括风机控制律模块和同步发电机控制律模块；
所述风机控制律模块，用于根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；
所述同步发电机控制律模块，用于根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。
在一些实现方式中，所述风机控制律模块的控制律表达式为：
其中，Ps为风机有功功率，Pref为参考有功功率，H为同步发电机的惯性时间常数，为风机频率f对时间t的二次导数，为风火打捆送电系统的输出有功功率ΣP对时间t的一次导数，D为同步发电机的阻尼系数，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率，T2为风机频率收敛于预设风机流形的时间。
在一些实现方式中，所述同步发电机控制律模块，具体用于：
利用协同控制理论，确定所述风机有功功率与所述同步发电机有功功率之间的功率关系；
根据所述功率关系和同步发电机控制律，计算所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率；
根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出。
在一些实现方式中，所述同步发电机控制律的表达式为：
其中，Ef为同步发电机的励磁电压，Eq为同步发电机的q轴电动势，T′d0为d轴开路暂态时间常数，E′q为同步发电机的q轴暂态电动势，Id为同步发电机的转子电流的d轴分量，k2为第二控制参数，k1为第一控制参数，为同步发电机的机端电压Ut对时间t的一次导数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为参考电压，为同步发电机的转子角，T2为第一宏变量收敛于预设同步发电机流形的时间，Pe为同步发电机的机端有功功率，x′d为同步发电机轴暂态电抗，Qe为同步发电机的机端无功功率，Iq为同步发电机的转子电流的q轴分量，xd为同步发电机d轴同步电抗。
在一些实现方式中，所述功率关系为：
∑P＝Pe-Ps；
其中，∑P为风火打捆送电系统的输出有功功率，Ps为风机有功功率，Pe为同步发电机的机端有功功率。
在一些实现方式中，所述预设风机流形的表达式为：
G2＝k2(f-fref)-∫(f-fref)dt；
其中，G2为预设风机流形，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率。
在一些实现方式中，所述预设同步发电机流形的表达式为：
G1＝k1(Ut-Uref)-Pe-Pref)；
其中，G1为预设同步发电机流形，k1为第一控制参数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为系统参考电压，Pe为同步发电机的机端有功功率，Pref为参考有功功率。
第二方面，本申请还提供一种风火打捆送电系统的功率控制方法，应用于第一方面所述的功率波动稳定控制器，所述风火打捆送电系统包括同步发电机和风机，所述功率波动稳定控制器包括风机控制律模块和同步发电机控制律模块，所述方法，包括：
利用所述风机控制律模块，根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；
利用同步发电机控制律模块，根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。
第三方面，本申请还提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第二方面所述的功率控制方法。
第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的功率控制方法。
与现有技术相比，本申请至少存在以下有益效果：
通过利用所述风机控制律模块，根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；利用同步发电机控制律模块，根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。可以实现双馈风机与同步发电机之间的协调控制，从控制方法层面提升风火打捆稳定性，从而稳定风电并网点的电压、维持同步发电机的稳定、抑制系统的功率振荡，提高系统的稳定性。
附图说明
图1为本申请实施例示出的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器的结构示意图；
图2为本申请实施例示出的风火打捆系统示意图；
图3为本申请实施例示出的同步发电机输出有功功率曲线图；
图4为本申请实施例示出的同步发电机转子角速度曲线图；
图5为本申请实施例示出的同步发电机机端电压曲线图；
图6为本申请实施例示出的风火打捆送电系统的功率控制方法的流程示意图；
图7为本申请实施例示出的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器的结构示意图。该控制器可以集成于计算机设备，计算机设备包括但不限于智能手机、平板电脑、桌上型计算机和云端服务器等计算设备。如图1所示，本实施例的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器包括风机控制律模块和同步发电机控制律模块；
所述风机控制律模块，用于根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；
所述同步发电机控制律模块，用于根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。
在本实施例中，基于协同控制理论，选取同步发电机的机端有功、机端电压和风机的频率信号作为宏变量设计风火打捆控制器流形，所构建的同步发电机流形可以稳定并网公共连接点(PCC)电压、保证输送功率的能力以及稳定转速、提高功角稳定性，所构建的风机流形可以在系统发生故障的时候，提供功率支撑或者消耗不平衡功率，从而稳定系统的频率。
在一实施例中，建立同步发电机的三阶数学模型(忽略阻尼绕组)可以描述为：
式中：δ为同步发电机的转子角；ω为同步发电机的转子角速度标幺值，ω0为同步角速度；H为发电机惯性时间常数，D为同步发电机的阻尼系数，Pm为同步发电机机械功率、Pe为同步发电机的机端有功；T′d0为d轴开路暂态时间常数，E′q为同步发电机q轴暂态电动势，Ef为同步发电机的励磁电压，Eq为同步发电机q轴暂态电动势。
相关的代数方程为：
式中：xd、xq分别为同步发电机d、q轴同步电抗；Ud、Uq分别为机端电压的d、q轴分量；x′d为同步发电机轴暂态电抗；Id、Iq为转子电流的d、q轴分量。
在一些实施例中，所述预设风机流形的表达式为：
G2＝k2(f-fref)-∫(f-fref)dt；
其中，G2为预设风机流形，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率。
在一些实施例中，所述预设同步发电机流形的表达式为：
G1＝k1(Ut-Uref)-Pe-Pref)；
其中，G1为预设同步发电机流形，k1为第一控制参数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为系统参考电压，Pe为同步发电机的机端有功功率，Pref为参考有功功率。
在一实施例中，对G1进行求导可得：
由风火打捆的系统中的同步发电机的励磁电压Ef的控制律可以描述为：
将系统稳态时的机端有功功率作为系统的参考有功功率，有：
Pref＝Pe0＝Pm-D(ω-1)；
则可以得到完整的同步发电机的控制律为：
其中，Ef为同步发电机的励磁电压，Eq为同步发电机的q轴电动势，T′d0为d轴开路暂态时间常数，E′q为同步发电机的q轴暂态电动势，Id为同步发电机的转子电流的d轴分量，k2为第二控制参数，k1为第一控制参数，为同步发电机的机端电压Ut对时间t的一次导数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为参考电压，为同步发电机的转子角，T2为第一宏变量收敛于预设同步发电机流形的时间，Pe为同步发电机的机端有功功率，x′d为同步发电机轴暂态电抗，Qe为同步发电机的机端无功功率，Iq为同步发电机的转子电流的q轴分量，xd为同步发电机d轴同步电抗。
在本实施例中，同步发电机控制律的输入信号包括同步发电机的机端无功、机端有功、机端电压和转子角速度，控制参数只有参数k1、同步发电机宏变量收敛于流形的时间T1。其中，T1越小收敛速度越快，可取为0.1s；k1的取值越大，对于机端电压的的控制效果越好，但会恶化同步机的有功功率的输出，由于风火打捆的目标是为了稳定输送功率，因此k1不宜太大，可取为0.8。
在一些实施例中，所述风机有功功率与所述同步发电机有功功率之间的功率关系为：
∑P＝Pe-Ps；
其中，∑P为风火打捆送电系统的输出有功功率，Ps为风机有功功率，Pe为同步发电机的机端有功功率。
在一实施例中，同时，双馈风机可以等效为一个功率环：
由则所述风机控制律模块的控制律表达式为：
其中，Ps为风机有功功率，Pref为参考有功功率，H为同步发电机的惯性时间常数，为风机频率f对时间t的二次导数，为风火打捆送电系统的输出有功功率ΣP对时间t的一次导数，D为同步发电机的阻尼系数，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率，T2为风机频率收敛于预设风机流形的时间。
在本实施例中，风机控制律输入信号只需要风机的频率、系统的参考频率，控制参数只有参数k2、风机宏变量收敛于流形的时间T2。其中，T2越小收敛速度越快，可取为0.1s；k2的取值越大，对于系统功率振荡的抑制效果越明显，因此其数值宜取大一些，可取为1.5。
在一些实施例中，所述同步发电机控制律模块，具体用于：
利用协同控制理论，确定所述风机有功功率与所述同步发电机有功功率之间的功率关系；
根据所述功率关系和同步发电机控制律，计算所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率；
根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出。
在本实施例中，基于上述功率关系的表达式，确定功率关系，并结合彤发电机控制律，计算同步发电机的机端有功功率。
作为示例而非限定，在仿真软件DigSilent/Powerfactory中搭建的风火打捆系统模型中，设置扰动事件测试协同控制器的性能。如图2所示，用一台容量为700MW的双馈风电机组与一台容量为1200MW的同步机并入系统，经过70km的长线路与外界系统连接，外界系统采用无穷大系统。风机的出力为500MW，同步机的出力为800MW，风火输出功率比为1∶1.6。仿真条件分为以下三种情况：
Case1：同步机和风机均不附加PSS控制的系统仿真。
Case2：同步发电机和风机同时附加传统PSS控制器的系统仿真。
Case3：附加协同PSS控制器的系统仿真。
协同控制器控制参数取值如下：
同步发电机的部分参数：
在t＝3s时，断开线路1，故障持续0.15s，仿真时间10s，图3至图5分别为同步发电机G1的输出有功功率响应、转子角速度响应及机端电压响应曲线。未安装PSS之前，G1的输出有功功率响应、转子角速度响应及机端电压响应都有比较大幅度的振荡，而安装了传统PSS控制器后，振荡得到有效抑制，系统约在8s趋于稳定。而安装基于协同控制理论的PSS控制器后，系统稳定速度更快、约在6s后趋于稳定，并且G1的有功功率以及转子角速度的摆幅幅值比安装传统PSS控制器的情况小，说明了协同PSS控制器对于系统从故障恢复到稳态的速度提高和摆幅控制要优于传统的PSS。从仿真结果看出，相比于传统的PSS控制器，基于协同控制理论的PSS控制器更好地增强了系统阻尼，有效改善了系统小干扰稳定性。同时从控制策略上看，基于协同控制理论的PSS控制器涉及了同步机、风机之间的协调控制，又涉及了对多个控制变量的协调控制，控制方法灵活有效。
参见图6，图6示出了本申请实施例提供的一种风火打捆送电系统的功率控制方法的流程框图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，本申请实施例提供的一种风火打捆送电系统的功率控制方法，应用于图1所述的功率波动稳定控制器，所述风火打捆送电系统包括同步发电机和风机，所述功率波动稳定控制器包括风机控制律模块和同步发电机控制律模块，所述方法，包括：
步骤S601，利用所述风机控制律模块，根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；
步骤S602，利用同步发电机控制律模块，根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。
在一些实施例中，所述风机控制律模块的控制律表达式为：
其中，Ps为风机有功功率，Pref为参考有功功率，H为同步发电机的惯性时间常数，为风机频率f对时间t的二次导数，为风火打捆送电系统的输出有功功率ΣP对时间t的一次导数，D为同步发电机的阻尼系数，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率，T2为风机频率收敛于预设风机流形的时间。
在一些实施例中，所述步骤S602，包括：
利用协同控制理论，确定所述风机有功功率与所述同步发电机有功功率之间的功率关系；
根据所述功率关系和同步发电机控制律，计算所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率；
根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出。
在一些实施例中，所述同步发电机控制律的表达式为：
其中，Ef为同步发电机的励磁电压，Eq为同步发电机的q轴电动势，T′d0为d轴开路暂态时间常数，E′q为同步发电机的q轴暂态电动势，Id为同步发电机的转子电流的d轴分量，k2为第二控制参数，k1为第一控制参数，为同步发电机的机端电压Ut对时间t的一次导数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为参考电压，为同步发电机的转子角，T2为第一宏变量收敛于预设同步发电机流形的时间，Pe为同步发电机的机端有功功率，x′d为同步发电机轴暂态电抗，Qe为同步发电机的机端无功功率，Iq为同步发电机的转子电流的q轴分量，xd为同步发电机d轴同步电抗。
在一些实施例中，所述功率关系为：
∑P＝Pe-Ps；
其中，∑P为风火打捆送电系统的输出有功功率，Ps为风机有功功率，Pe为同步发电机的机端有功功率。
在一些实施例中，所述预设风机流形的表达式为：
G2＝k2(f-fref)-∫(f-fref)dt；
其中，G2为预设风机流形，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率。
在一些实施例中，所述预设同步发电机流形的表达式为：
G1＝k1(Ut-Uref)-Pe-Pref)；
其中，G1为预设同步发电机流形，k1为第一控制参数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为系统参考电压，Pe为同步发电机的机端有功功率，Pref为参考有功功率。
上述的风火打捆送电系统的功率控制器可实施上述方法实施例的风火打捆送电系统的功率控制方法。上述产品实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本申请实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
图7为本申请一实施例提供的计算机设备的结构示意图。如图7所示，该实施例的计算机设备7包括：至少一个处理器70(图7中仅示出一个)、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述至少一个处理器70上运行的计算机程序72，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述任意方法实施例中的步骤。
所述计算机设备7可以是智能手机、平板电脑、桌上型计算机和云端服务器等计算设备。该计算机设备可包括但不仅限于处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是计算机设备7的举例，并不构成对计算机设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器70还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71在一些实施例中可以是所述计算机设备7的内部存储单元，例如计算机设备7的硬盘或内存。所述存储器71在另一些实施例中也可以是所述计算机设备7的外部存储设备，例如所述计算机设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述计算机设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
另外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，可以理解的是，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意的是，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。
所述功能如果以软件功能模块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，本申请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，包括若干指令用以使得一台计算机设备执行本申请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。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述风火打捆送电系统包括同步发电机和风机，所述功率波动稳定控制器包括风机控制律模块和同步发电机控制律模块；
所述风机控制律模块，用于根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；
所述同步发电机控制律模块，用于根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。
2.如权利要求1所述的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述风机控制律模块的控制律表达式为：
Figure FDA0003943986180000011
其中，Ps为风机有功功率，Pref为参考有功功率，H为同步发电机的惯性时间常数，
Figure FDA0003943986180000012
为风机频率f对时间t的二次导数，
Figure FDA0003943986180000013
为风火打捆送电系统的输出有功功率ΣP对时间t的一次导数，D为同步发电机的阻尼系数，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率，T2为风机频率收敛于预设风机流形的时间。
3.如权利要求1所述的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述同步发电机控制律模块，具体用于：
利用协同控制理论，确定所述风机有功功率与所述同步发电机有功功率之间的功率关系；
根据所述功率关系和同步发电机控制律，计算所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率；
根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出。
4.如权利要求3所述的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述同步发电机控制律的表达式为：
Figure FDA0003943986180000021
其中，Ef为同步发电机的励磁电压，Eq为同步发电机的q轴电动势，T′d0为d轴开路暂态时间常数，E′q为同步发电机的q轴暂态电动势，Id为同步发电机的转子电流的d轴分量，k2为第二控制参数，k1为第一控制参数，
Figure FDA0003943986180000022
为同步发电机的机端电压Ut对时间t的一次导数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为参考电压，
Figure FDA0003943986180000023
为同步发电机的转子角，T2为第一宏变量收敛于预设同步发电机流形的时间，Pe为同步发电机的机端有功功率，x′d为同步发电机轴暂态电抗，Qe为同步发电机的机端无功功率，Iq为同步发电机的转子电流的q轴分量，xd为同步发电机d轴同步电抗。
5.如权利要求3所述的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述功率关系为：
∑P＝Pe-Ps；
其中，∑P为风火打捆送电系统的输出有功功率，Ps为风机有功功率，Pe为同步发电机的机端有功功率。
6.如权利要求1所述的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述预设风机流形的表达式为：
G2＝k2(f-fref)-∫(f-fref)dt；
其中，G2为预设风机流形，k2为第二控制参数，f为风机频率，fref为参考频率。
7.如权利要求1所述的风火打捆送电系统的功率波动稳定控制器，其特征在于，所述预设同步发电机流形的表达式为：
G1＝k1(Ut-Uref)-(Pe-Pref)；
其中，G1为预设同步发电机流形，k1为第一控制参数，Ut为同步发电机的机端电压，Uref为系统参考电压，Pe为同步发电机的机端有功功率，Pref为参考有功功率。
8.一种风火打捆送电系统的功率控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的功率波动稳定控制器，所述风火打捆送电系统包括同步发电机和风机，所述功率波动稳定控制器包括风机控制律模块和同步发电机控制律模块，所述方法，包括：
利用所述风机控制律模块，根据风机频率和系统参考频率，控制所述风机以所述风机频率收敛于预设风机流形时的风机有功功率进行输出，所述预设风机流形用于稳定系统频率；
利用同步发电机控制律模块，根据所述风机有功功率，确定所述同步发电机的第一宏变量收敛于预设同步发电机流形时的机端有功功率，并根据所述机端有功功率，控制所述同步发电机进行有功输出，所述第一宏变量包括所述同步发电机的机端有功功率和机端电压，所述预设同步发电机流形用于稳定系统电压和系统功率。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求8所述的功率控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的功率控制方法。
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