CN116365607A - 风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场 - Google Patents
风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116365607A CN116365607A CN202111630660.4A CN202111630660A CN116365607A CN 116365607 A CN116365607 A CN 116365607A CN 202111630660 A CN202111630660 A CN 202111630660A CN 116365607 A CN116365607 A CN 116365607A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- wind
- margin
- generating set
- determining
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000002222 downregulating effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 claims description 42
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 32
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 claims description 30
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 12
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 101100540516 Borrelia hermsii vlp12 gene Proteins 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
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
- H02J3/48—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
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
- H02J3/241—The oscillation concerning frequency
-
- 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
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- 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
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场。涉及风力发电技术领域。该方法包括：根据电网频率和风电场的额定功率，确定有功功率调节动作，有功功率调节动作为上调功率，或下调功率，或不调功率；当确定有功功率调节动作为上调功率时，维持风电场中的各台风力发电机组的功率上调裕度不变，并调整各台风力发电机组的功率下调裕度，功率上调裕度用于指示功率的上调量，功率下调裕度用于指示功率的下调量；当确定有功功率调节动作为下调功率时，维持各台风力发电机组的功率下调裕度不变，并调整各台风力发电机组的功率上调裕度。利用该方案，当电网频率出现连续阶跃扰动时，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
Description
技术领域
本申请涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场。
背景技术
目前，风电并网装机的规模增长迅猛，并且未来风电并网规模仍将不断增加。随着特高压电网的发展和新能源大规模持续并网，特高压交、直流混联电网逐步形成，电网格局与电源结构发生重大改变，电网特性也发生深刻变化，也使得大规模风电并网运行的工况更加复杂。
一次调频(Primary Frequency Control，PFR)指当电力系统(例如指电网)的频率偏离目标频率时，通过控制系统的自动反应，调整有功功率以限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。电网频率的连续阶跃扰动是指电网频率包含从过频到欠频和从欠频到过频的扰动过程。
随着风力发电对电网渗透率的提升，原有火电、水电对电网的频率调节能力不足，需要新能源参与频率控制。目前，当电网频率偏离正常频率范围时，需要风电场进行一次调频，也即调整输出的有功功率(以下简称功率)。当电网频率低于正常频率范围时，每台风力发电机组按照固定的调节裕度向上调节功率，当电网频率高于正常频率范围时，每台风力发电机组按照固定的调节裕度向下调节功率。但是，当电网频率出现连续阶跃扰动时，以上按照固定的调节裕度进行频率调节的方法所需的响应时间较长，且频率调节的精度较低。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场，当电网频率出现连续阶跃扰动时，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
第一方面，本申请提供了一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法，该方法包括：根据电网频率和风电场的额定功率，确定有功功率调节动作，所述有功功率调节动作为上调功率，或下调功率，或不调功率；当确定所述有功功率调节动作为上调功率时，维持所述风电场中的各台风力发电机组的功率上调裕度不变，并调整各台所述风力发电机组的功率下调裕度，所述功率上调裕度用于指示功率的上调量，所述功率下调裕度用于指示功率的下调量；当确定所述有功功率调节动作为下调功率时，维持各台所述风力发电机组的功率下调裕度不变，并调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度。
利用本申请提供的方案，风电场中各台风力发电机组的上调裕度和下调裕度不是固定不变的，而是实时更新的。当风力发电机组先进行上调功率时上调裕度不变，但此时风力发电机组由于输出的有功功率变多，因此后续如果需要进行下调功率时，能够进行下调功率的能力变化，因此本申请改变该风力发电机组的下调裕度，例如将下调裕度增大；当风力发电机组先进行下调功率时下调裕度不变，但此时风力发电机组由于输出的有功功率降低，因此后续如果需要进行上调功率时，能够进行上调功率的能力变化，因此本申请改变该风力发电机组的上调裕度，在一些实施例中，例如将上调裕度增大。当电网频率出现连续阶跃扰动时，本申请提供的方案通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
当确定所述有功功率调节动作为上调功率或下调功率中的一种时，维持各台风力发电机组对应的额定功率不变，额定功率用于指示风力发电机组理论上能够输出的有功功率的大小。
在一种可能的实现方式中，所述调整各台所述风力发电机组的功率下调裕度，具体包括：
根据所述电网频率和所述风电场的额定功率确定所述风电场的待调节总功率；
确定各台所述风力发电机组的实时运行功率和各台所述风力发电机组的最低运行功率的第一差值；
根据所述待调节总功率和各台所述风力发电机组对应的差值，确定各台所述风力发电机组的功率下调裕度。
在一种可能的实现方式中，各台所述风力发电机组的功率下调裕度，与各台所述风力发电机组对应的所述第一差值正相关。
在一种可能的实现方式中，所述调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度，具体包括：
根据所述电网频率和所述风电场的额定功率确定所述风电场的待调节总功率；
确定各台所述风力发电机组的额定功率和各台所述风力发电机组的实时运行功率的第二差值；
根据所述待调节总功率和各台所述风力发电机组对应的差值，确定各台所述风力发电机组的功率上调裕度。
在一种可能的实现方式中，各台所述风力发电机组的功率上调裕度，与各台所述风力发电机组对应的所述第二差值正相关。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
当确定所述有功功率调节动作为不调功率时，实时调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度，以及各台所述风力发电机组的功率下调裕度。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
通过风力发电机组变桨或调节风力发电机组转子动能，上调所述功率上调裕度或所述功率下调裕度；
通过风力发电机组变桨，或调节风力发电机组转子动能，或利用制动电阻，下调所述功率上调裕度或所述功率下调裕度。
第二方面，本申请提供了一种风电场有功功率的调节裕度的确定装置，所述装置包括存储器、控制器和多个接口。其中，多个接口中的每个接口用于连接一台风力发电机组。存储器上存储有可执行程序，可执行程序被所述控制器执行时，实现以上实现方式提供的场有功功率的调节裕度的确定方法。
该装置当风电场的电网频率出现连续阶跃扰动时，通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
在一种可能的实现方式中，该风电场有功功率的调节裕度的确定装置为风电场控制器。
实际应用中，该风电场控制器可以为风电场的无功管理平台(Voltage/VarManagement Platform，VMP)。
第三方面，本申请还提供了一种风电场，该风电场包括以上实现方式提供的调节裕度的确定装置，该包括多台风力发电机组。所述多台风力发电机组与所述风电场有功功率的调节裕度的确定装置连接。
本申请提供的风电场，当电网频率出现连续阶跃扰动时，风电场的调节裕度的确定装置通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度，有利于快速恢复电网频率，维持电网频率的稳定性。
附图说明
图1为一种风电场的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一次调频下垂控制的波形图；
图4为本申请实施例提供的另一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的又一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种风电场有功功率的调节裕度的确定装置的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种风电场的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更清楚地理解本申请方案，下面首先说明本申请技术方案的应用场景。
随着特高压电网的发展和新能源大规模持续并网，特高压交、直流混联电网逐步形成，电网格局与电源结构发生重大改变，电网特性也发生深刻变化，也使得大规模风电并网运行的工况更加复杂。随着风力发电对电网渗透率的提升，原有火电、水电对电网的频率调节能力不足，需要新能源参与频率控制。本申请提供的技术方案可以应用于新能源并网的场景，下面以风力发电并网为例进行说明。
参见图1，该图为一种风电场的示意图。
图1所示发电场10包括多个风力发电机组11、无功管理平台(Voltage/VarManagement Platform，VMP)12。
其中，各风力发电机组11通过风机通讯网络后连接VMP12，风机通讯网络可以支持Modbus通讯协议、Profinrt自动化总线标准以及以太网控制自动化技术(Ether ControlAutomation Technology，Ether CAT)等。
风电场的VMP12用于进行一次调频(Primary Frequency Control，PFR)，通过自动检测并网点的频率，控制并网点有功功率，以满足并网点频率在预设正常范围内。一次调频控制设备VMP12用于在风力发电机组的有功功率控制下限和额定功率段内进行控制。
具体的，VMP12当电网频率低于正常频率范围时，控制每台风力发电机组按照固定的调节裕度向上调节功率，当电网频率高于正常频率范围时，控制每台风力发电机组按照固定的调节裕度向下调节功率。但是，当电网频率出现连续阶跃扰动时，以上按照固定的调节裕度进行频率调节的方法所需的响应时间较长，且频率调节的精度较低，无法快速实现对电网频率的恢复。
为了解决以上问题，本申请实施例提供了一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场，当电网频率出现连续阶跃扰动时，本申请提供的方案通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
为了使本技术领域的人员更清楚地理解本申请方案，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描述。
本申请说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。
本申请实施例提供了一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法，下面结合附图具体说明。
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法的流程图。
该方法包括以下步骤：
S201：根据电网频率和风电场的额定功率，确定有功功率调节动作。
有功功率调节动作为上调功率，或下调功率，或不调功率。
为了使本领域技术人员更清楚的了解本申请的方案，下面首先说明风电场实现一次调频的原理。
风电场在电网存在扰动的情况下，一次调频的总调度量一般达到风电场额定出力的第一预设比例后不再向下调节，一次调频的总调度量一般达到风电场额定出力的第二预设比例后不再向上调节。本申请对第一预设比例和第二预设比例不作具体限定，例如第一预设比例可以为10％，第二预设比例可以为5％。
一次调频的下垂特性通过设定频率与有功功率的折线函数实现，该折线函数如下：
式(1)中的P为当前希望输出的有功功率，P0为有功功率的实际初始值，δ％为一次调频调差系数，PN为额定功率，f为当前电网的实际频率，fd为一次调频死区频率，fN为发电系统的额定频率。
参见图3，该图为本申请实施例提供的一次调频下垂控制的波形图。
此时，一次调频死区频率设定0.05Hz，调差系数设定5％，一次调频功率上调节最大功率限幅设定为6％PN，一次调频功率下调节最大功率限幅设定为10％PN，则风电站参与电网一次调频的下垂曲线如图3所示。
当进行一次调频时，VMP根据风电场的一次调频调差系数、风电场的额定功率、当前的电网频率、一次调频死区频率以及额定频率，利用式(1)确定出一次调频对应的风电场的待调节总功率。
然后VMP获取各个风力发电机组当前的运行状态后确定为每个风力发电机组分配的一次调频对应的调节裕度，VMP向各风力发电机组下发一次调频控制指令，一次调频控制指令用于指示风力发电机组分配到的调节裕度。
当电网频率低于正常频率范围时，风力发电机组按照固定的调节裕度向上调节功率，也即调节动作为上调功率；当电网频率高于正常频率范围时，风力发电机组按照固定的调节裕度向下调节功率，也即调节动作为下调功率。当电网频率处于预设正常频率范围内时，此时不需进行一次调频，也即调节动作为不调功率。
S202：当确定有功功率调节动作为上调功率时，维持风电场中的各台风力发电机组的功率上调裕度不变，并调整各台风力发电机组的功率下调裕度。
其中，功率上调裕度用于指示功率的上调量，功率下调裕度用于指示功率的下调量。
当风力发电机组先进行上调功率时上调裕度不变，但此时风力发电机组由于输出的有功功率变多，因此后续如果需要进行下调功率时，能够进行下调功率的能力变化，也即可以减少输出的有功功率的数值增大。
因此此时本申请改变该风力发电机组的下调裕度，例如将下调裕度增大，进而当后续需要进行功率下调时，能够充分利用风力发电机组的下调能力，快速实现风力发电机组的功率下调，进而使得风电场能够快速实现功率的下调。
S203：当确定有功功率调节动作为下调功率时，维持各台风力发电机组的功率下调裕度不变，并调整各台风力发电机组的功率上调裕度。
当风力发电机组先进行下调功率时下调裕度不变，但此时风力发电机组由于输出的有功功率降低，因此后续如果需要进行上调功率时，能够进行上调功率的能力变化，也即可以增加输出的有功功率的数值增大。
因此此时本申请改变该风力发电机组的上调裕度，例如将上调裕度增大，进而当后续需要进行功率上调时，能够充分利用风力发电机组的上调能力，快速实现风力发电机组的功率上调，进而使得风电场能够快速实现功率的上调。
综上所述，利用本申请实施例提供高的技术方案，风电场中各台风力发电机组的上调裕度和下调裕度不是固定不变的，而是实时更新的。当电网频率出现连续阶跃扰动时，本申请提供的方案通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
下面结合具体的实现方式进行说明。
参见图4，该图为本申请实施例提供高的另一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法的流程图。
该方法用于实现当确定有功功率调节动作为上调功率时，对各台风力发电机组的功率下调裕度进行调节，该方法包括以下步骤：
S401：当确定有功功率调节动作为上调功率或下调功率中的一种时，维持各台风力发电机组对应的额定功率不变。
额定功率用于指示风力发电机组理论上能够输出的有功功率的大小。
当电网频率出现连续阶跃波动时，电网频率包含从过频到欠频和从欠频到过频的扰动过程。具体可以为先由过频到欠频，再由欠频到过频，或者先由欠频到过频，再由过频到欠频，本申请实施例对此不作具体限定。
目前，在进行一次调频时，风力发电机组的上调裕度和下调裕度的计算都依赖于当前工况下风力发电机组的额定功率，但是一旦开始一次调频调整有功功率动作后，额定功率则计算的不准确，因此一旦开始调频，额定功率的参考价值也不大了。
通过测试数据分析发现，当开始调频动作后，下调功率时，额定功率是不断降低的，采用这个不断降低的额定功率计算上调调节裕度，会降低风机的上调调节裕度计算结果，因此需要将额定功率改成调频开始后不可更新。
S402：根据电网频率和风电场的额定功率确定风电场的待调节总功率。
具体的，将式(1)进行变形后，如下：
由于式(2)中P为当前希望输出的有功功率，P0为有功功率的实际初始值，因此等号右侧的结果也即风电场的待调节总功率。实际应用中，δ％为一次调频调差系数，fd为一次调频死区频率，fN为发电系统的额定频率，均为已知的参数。而电网频率可以实时检测获取。PN为额定功率，与风力发电机组当前的工作环境有关，例如与风速、风力角度等有关，需要实时确定。
因此根据电网频率和风电场的额定功率，结合式(2)即可确定风电场的待调节总功率。
S403：确定各台风力发电机组的实时运行功率和各台风力发电机组的最低运行功率的第一差值。
各台风力发电机组的实时运行功率，也即风力发电机组当前输出的有功功率。
由于进行一次调频控制时，是在风力发电机组的有功功率控制下限，也即最低运行功率和额定功率段内进行控制，不能在功率不够时对风力发电机组进行启机，或在限功率时对风力发电机组进行停机，因此需要确定每台风力发电机组的最低运行功率。
风力发电机组的实时运行功率和最低运行功率之间的第一差值的大小，表征了此时风力发电机组具备的下调调节能力的大小。也即该第一差值越大，表征此时风力发电机组的实时运行功率越高，能够用于进行下调的功率也越多，具备的下调调节能力越高。
S404：根据待调节总功率和各台风力发电机组对应的差值，确定各台风力发电机组的功率下调裕度。
由于第一差值的大小，表征了此时风力发电机组具备的下调调节能力的大小，因此可以根据第一差值为各台风力发电机组分配对应的功率下调裕度。
各台风力发电机组分配的功率下调裕度之和为待调节总功率。
其中，各台风力发电机组的功率下调裕度，与各台风力发电机组对应的第一差值正相关。
参见图5，该图为本申请实施例提供的又一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法的流程图。
该方法用于实现当确定有功功率调节动作为下调功率时，对各台风力发电机组的功率上调裕度进行调节，该方法包括以下步骤：
S501：当确定有功功率调节动作为上调功率或下调功率中的一种时，维持各台风力发电机组对应的额定功率不变。
额定功率用于指示风力发电机组理论上能够输出的有功功率的大小。
通过测试数据分析发现，当开始调频动作后，下调功率时，额定功率是不断降低的，采用这个不断降低的额定功率计算上调调节裕度，会降低风机的上调调节裕度计算结果，因此需要将额定功率改成调频开始后不更新。
S502：根据电网频率和风电场的额定功率确定风电场的待调节总功率。
因此根据电网频率和风电场的额定功率，结合式(2)即可确定风电场的待调节总功率。
S503：确定各台风力发电机组的额定功率和各台风力发电机组的实时运行功率的第二差值。
各台风力发电机组的实时运行功率，也即风力发电机组当前输出的有功功率。
由于进行一次调频控制时，是在风力发电机组的有功功率控制下限，也即最低运行功率和额定功率段内进行控制，不能在功率不够时对风力发电机组进行启机，或在限功率时对风力发电机组进行停机，因此需要确定每台风力发电机组的额定功率。
风力发电机组的额定功率和实时运行功率之间的第二差值的大小，表征了此时风力发电机组具备的上调调节能力的大小。也即该第二差值越大，表征此时风力发电机组的实时运行功率越低，能够用于进行上调的功率也越多，具备的上调调节能力越高。
S504：根据待调节总功率和各台风力发电机组对应的差值，确定各台风力发电机组的功率上调裕度。
由于第二差值的大小，表征了此时风力发电机组具备的上调调节能力的大小，因此可以根据第二差值为各台风力发电机组分配对应的功率上调裕度。
各台风力发电机组分配的功率上调裕度之和为待调节总功率。
各台风力发电机组的功率上调裕度，与各台所述风力发电机组对应的所述第二差值正相关。
进一步的，该方法还包括：
当确定有功功率调节动作为不调功率时，也即此时不进行一次调频时，实时调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度，以及各台风力发电机组的功率下调裕度。
进而能够在后续进行一次调频时，快速实现待调节总功率的分配，提升一次调频的响应速度。
实际应用中，在对功率上调裕度或所述功率下调裕度进行上调时，可以通过风力发电机组变桨、调节风力发电机组转子动能或者根据转动惯量实现调节。在对功率上调裕度或所述功率下调裕度进行下调时，可以通过风力发电机组变桨，或调节风力发电机组转子动能，或利用制动电阻或者根据转动惯量等实现调节。以上的调节方式仅为举例说明，实际应用中还可以采用其它可能的实现方式，本申请实施例再次不再赘述。
可以理解的时，以上步骤的划分仅是为了方便说明，并不构成对于本申请技术方案的限定。当电网频率出现先由过频到欠频，再由欠频到过频时，或者先由欠频到过频，再由过频到欠频时，以上的功率上调和功率下调会随着电网频率的阶跃变化而重复循环执行，直至将电网频率恢复至预设频率范围。
综上所述，利用本申请实施例提供的方案，当风力发电机组先进行上调功率时上调裕度不变，改变该风力发电机组的下调裕度；当风力发电机组先进行下调功率时下调裕度不变，改变该风力发电机组的上调裕度，当电网频率出现连续阶跃扰动时，本申请提供的方案通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
基于以上实施例提供的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，本申请实施例还提供了一种风电场有功功率的调节裕度的确定装置，下面结合附图具体说明。
参见图6，该图为本申请实施例提供的一种风电场有功功率的调节裕度的确定装置的示意图。
图6所示的装置60包括存储器61、控制器62以及多个接口63。
在一些实施例中，该风电场有功功率的调节裕度的确定装置为风电场控制器。
实际应用中，该风电场控制器可以为风电场的无功管理平台(Voltage/VarManagement Platform，VMP)。
多个接口63中的每个接口用于连接一台风力发电机组。
在一种可能的实现方式中，装置60的接口63通过光纤与风力发电机组连接。
存储器61上存储有可执行程序。
可执行程序被控制器62执行时，实现以上实施例提供的有功功率的调节裕度的确定方法。
关于该有功功率的调节裕度的确定方法可以参见以上实施例中的相关说明，本申请实施例在此不再赘述。
本申请以上实施例中的控制器可以为专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-programmable Gate Array，FPGA)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic,GAL)或其任意组合，本申请实施例不作具体限定。
综上所述，本申请实施例提供的装置，当风力发电机组先进行上调功率时维持上调裕度不变，但此时风力发电机组由于输出的有功功率变多，因此后续如果需要进行下调功率时，能够进行下调功率的能力变化，因此该装置改变该风力发电机组的下调裕度，例如将下调裕度增大；当风力发电机组先进行下调功率时维持下调裕度不变，但此时风力发电机组由于输出的有功功率降低，因此后续如果需要进行上调功率时，能够进行上调功率的能力变化，因此该装置改变该风力发电机组的上调裕度，在一些实施例中，例如将上调裕度增大。该装置当风电场的电网频率出现连续阶跃扰动时，通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度。
基于以上实施例提供的方法以及装置，本申请实施例还提供了一种风电场，下面结合附图具体说明。
参加图7，该图为本申请实施例提供的一种风电场的示意图。
图7所示风电场70包括以上实施例提供的有功功率的调节裕度的确定装置60，还包括多台风力发电机组11。
关于有功功率的调节裕度的确定装置60的具体实现方式以及工作原理可以参见以上实施例中的相关说明，本申请实施例在此不再赘述。
风力发电机组11用于利用风能产生电能。
本申请实施例提供高的风电场，可以应用于新能源并网的场景，也即风电场对电网的渗透率提高后，风电场可以参与电网的偏离控制。当进行一次调频时，风电场通过控制系统的自动反应，调整有功功率以限制电网频率变化，使电网频率维持稳定。进一步的，本申请实施例提供的风电场，当电网频率出现连续阶跃扰动时，风电场的调节裕度的确定装置通过合理调节有功功率的调节裕度，能够降低风电场所需的响应时间，并且提升频率调节的精度，有利于快速恢复电网频率，维持电网频率的稳定性。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。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及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和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劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (11)
1.一种风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
根据电网频率和风电场的额定功率，确定有功功率调节动作，所述有功功率调节动作为上调功率，或下调功率，或不调功率；
当确定所述有功功率调节动作为上调功率时，维持所述风电场中的各台风力发电机组的功率上调裕度不变，并调整各台所述风力发电机组的功率下调裕度，所述功率上调裕度用于指示功率的上调量，所述功率下调裕度用于指示功率的下调量；
当确定所述有功功率调节动作为下调功率时，维持各台所述风力发电机组的功率下调裕度不变，并调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度。
2.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定所述有功功率调节动作为上调功率或下调功率中的一种时，维持各台风力发电机组对应的额定功率不变，所述额定功率用于指示风力发电机组理论上能够输出的有功功率的大小。
3.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，所述调整各台所述风力发电机组的功率下调裕度，具体包括：
根据所述电网频率和所述风电场的额定功率确定所述风电场的待调节总功率；
确定各台所述风力发电机组的实时运行功率和各台所述风力发电机组的最低运行功率的第一差值；
根据所述待调节总功率和各台所述风力发电机组对应的差值，确定各台所述风力发电机组的功率下调裕度。
4.根据权利要求3所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，各台所述风力发电机组的功率下调裕度，与各台所述风力发电机组对应的所述第一差值正相关。
5.根据权利要求2所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，所述调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度，具体包括：
根据所述电网频率和所述风电场的额定功率确定所述风电场的待调节总功率；
确定各台所述风力发电机组的额定功率和各台所述风力发电机组的实时运行功率的第二差值；
根据所述待调节总功率和各台所述风力发电机组对应的差值，确定各台所述风力发电机组的功率上调裕度。
6.根据权利要求5所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，各台所述风力发电机组的功率上调裕度，与各台所述风力发电机组对应的所述第二差值正相关。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定所述有功功率调节动作为不调功率时，实时调整各台所述风力发电机组的功率上调裕度，以及各台所述风力发电机组的功率下调裕度。
8.根据权利要求1所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过风力发电机组变桨或调节风力发电机组转子动能，上调所述功率上调裕度或所述功率下调裕度；
通过风力发电机组变桨，或调节风力发电机组转子动能，或利用制动电阻，下调所述功率上调裕度或所述功率下调裕度。
9.一种风电场有功功率的调节裕度的确定装置，其特征在于，所述确定装置包括：存储器、控制器和多个接口；
所述多个接口中的每个接口用于连接一台风力发电机组；
所述存储器上存储有可执行程序，所述可执行程序被所述控制器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的风电场有功功率的调节裕度的确定方法。
10.根据权利要求9所述的风电场有功功率的调节裕度的确定装置，其特征在于，所述风电场有功功率的调节裕度的确定装置为风电场控制器。
11.一种风电场，其特征在于，所述风电场包括权利要求9或10所述的风电场有功功率的调节裕度的确定装置，以及多台风力发电机组；
所述多台风力发电机组与所述风电场有功功率的调节裕度的确定装置连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111630660.4A CN116365607A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111630660.4A CN116365607A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116365607A true CN116365607A (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=86905663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111630660.4A Pending CN116365607A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116365607A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118539467A (zh) * | 2024-07-26 | 2024-08-23 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种多类型风机的风电场一次调频场级控制方法及装置 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111630660.4A patent/CN116365607A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118539467A (zh) * | 2024-07-26 | 2024-08-23 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种多类型风机的风电场一次调频场级控制方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2085611B1 (en) | Power generation stabilization control systems and methods | |
| AU2007362449B2 (en) | Wind turbine generator system and operation control method therefor | |
| US8744635B2 (en) | Power production control method based on power production rate requirement | |
| US8290634B2 (en) | Optimizing system loss for a system of multiple windfarms | |
| EP2721291B1 (en) | Selective droop response control for a wind turbine power plant | |
| CN109217374B (zh) | 一种风电电力系统无功电压事前多时间尺度优化控制方法 | |
| CN109638872B (zh) | 场控级电网控制方法、装置、系统及其存储介质 | |
| CN111555310B (zh) | 一种新能源参与异步送端电网调频的方法 | |
| CN105493372A (zh) | 太阳能发电系统 | |
| CN111512513A (zh) | 用于混合功率装置的功率控制 | |
| CN113381440A (zh) | 用于借助于风能系统馈入电功率的方法 | |
| US20230006443A1 (en) | Active power control in renewable power plants for grid stabilisation | |
| CN105119324A (zh) | 一种风电场的功率控制方法 | |
| CN116365607A (zh) | 风电场有功功率的调节裕度的确定方法、设备及风电场 | |
| US20230223760A1 (en) | Hybrid power plant fast frequency response | |
| CN113809760A (zh) | 一种风电场参与电网二次调频的控制方法及装置 | |
| CN102971528A (zh) | 风车控制装置及其方法和风力发电系统 | |
| CN115864444A (zh) | 一种风电场联合储能参与的调频方法、系统、设备及介质 | |
| CN106684929B (zh) | 一种基于风火直流孤岛系统的直流外送控制方法 | |
| US11566603B2 (en) | Method of controlling a wind farm | |
| EP2963285B1 (en) | A method for controlling a wind turbine including reversing an energy flow through a generator | |
| US11952982B2 (en) | Method for providing a requested real power | |
| US11994110B2 (en) | Method for providing reactive power | |
| CN116316903A (zh) | 有功功率的调节方法、系统及风电场 |
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 |