CN116928016A - 风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决或部分解决现有相关技术中海上风电机组功率控制效果差的技术问题。所述方法包括：采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于风能数据以及机组发电数据，计算海上风电机组的实时出力功率；若实时出力功率小于额定功率，则根据机组发电数据计算海上风电机组的风速变化量，并确定风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量；采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。

Description

风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，尤其涉及一种风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
风能(Wind Energy)是因空气流做功而提供给人类的一种可利用能量，属于可再生能源，也是现有电力系统中重要的发电能源之一，同时，风能属于不稳定能源，受风速的影响很大，风电场出力大小的变化，很大程度上取决于风速大小变化，特别是存在高峰负荷时期风电场可能处理很小，而非高峰负荷时期风电场可能处理很大的问题，所以风电场接入电网后将对电网的安全运行产生严重影响。
风能的风速大小与风电机组输出功率的关系可以描述为：当风速小于切入风速或大于切出风速，风电机组均无输出功率；当风速大于切入风速而小于额定风速时，风电机组输出功率小于额定功率；当风速大于额定风速而小于切出风速时，风电机组输出额定功率。
在实际情况中，季节不同会导致风速完全不同，甚至时段不同也会导致风速完全不同，也就是说，风速具有随机性、波动性和间歇性。因此，小风电场风速往往也表现为最小风速、最大风速、平均风速、多年平均风速、计算平均风速、加权平均风速、数学平均风速等等表现形式。采用不同风速的表现形式，小风电场会获得不同装机容量水平。不同装机容量水平，也就意味着在不同季节，小风电场发电功率和发电量也往往不同，最终将导致小风电站风能利用率、发电设备利用率、发电设备年最大利用小时数也不同。
相关技术中，在恒定风速或缓慢变化风速下，基于闭环转速控制的风电机组有功功率控制方法以及基于预设功率给定的风电机组有功功率控制方法，都能够将风机调节到稳定平衡点。在该运行点处，风机气动功率、电磁功率和电网功率指令三者相等，从而既响应了电网功率指令，又维持了自身机电动态稳定。由于风机机组能够长时间运行在稳定平衡点，上述两类方法都能实现有功功率控制目标，且控制性能相近。
但是，在湍流风速情况下，由于大惯量风轮固有的慢动态特性、发电机额定容量以及风机结构载荷的工程约束，风机很难持续运行在稳定平衡点，而是大部分处于跟踪稳定平衡点、不断变速的动态过程中。在这种情况下，采用上述两种方法，都将导致风机的控制性能变差，也就无法满足电网对海上风电给予期望的稳定出力需求。
发明内容
本发明提供了一种风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决或部分解决现有相关技术中海上风电机组功率控制效果差的技术问题。
本发明提供的一种风电机组输出功率控制方法，所述方法包括：
采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率；
若所述实时出力功率小于额定功率，则根据所述机组发电数据计算所述海上风电机组的风速变化量，并确定所述风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；
结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量；
采用所述输出功率调控量对所述海上风电机组的输出功率进行调整。
本发明还提供了一种风电机组输出功率控制装置，包括：
实时出力功率计算模块，用于采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率；
参数调整策略确定模块，用于若所述实时出力功率小于额定功率，则根据所述机组发电数据计算所述海上风电机组的风速变化量，并确定所述风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；
参数调控模块，用于结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量；
输出功率调整模块，用于采用所述输出功率调控量对所述海上风电机组的输出功率进行调整。
本发明还提供了一种电子设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如上任一项所述的风电机组输出功率控制方法。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行如上任一项所述的风电机组输出功率控制方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：提出了一种基于参数调整的风电机组输出功率控制方法。首先采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，接着基于风能数据以及机组发电数据，计算海上风电机组的实时出力功率，当实时出力功率小于额定功率时，可以根据机组发电数据计算海上风电机组的风速变化量，并确定风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略，接着结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，最后采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。从而在对海上风电机组进行输出功率控制过程中，通过结合参数调整策略以及风速变化场景方式对海上风电机组的输出功率进行调控，使得海上风电机组出力能够满足电网调度的需求，进一步改善了海上风电机组有功功率控制性能，为电网调度、发电控制提供了理论指导，同时为新能源发电及智能电网调度运行提供了必要的技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种风电机组输出功率控制方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例提供的一种风电机组输出功率控制方法的整体流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种风电机组输出功率控制装置的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种风电机组输出功率控制方法、装置、电子设备及存储介质，用于解决或部分解决现有相关技术中海上风电机组功率控制效果差的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
作为一种示例，相关技术中，在恒定风速或缓慢变化风速下，基于闭环转速控制的风电机组有功功率控制方法以及基于预设功率给定的风电机组有功功率控制方法，都能够将风机调节到稳定平衡点。在该运行点处，风机气动功率、电磁功率和电网功率指令三者相等，从而既响应了电网功率指令，又维持了自身机电动态稳定。由于风机机组能够长时间运行在稳定平衡点，上述两类方法都能实现有功功率控制目标，且控制性能相近。
但是，在湍流风速情况下，由于大惯量风轮固有的慢动态特性、发电机额定容量以及风机结构载荷的工程约束，风机很难持续运行在稳定平衡点，而是大部分处于跟踪稳定平衡点、不断变速的动态过程中。在这种情况下，采用上述两种方法，都将导致风机的控制性能变差，也就无法满足电网对海上风电给予期望的稳定出力需求。
因此，本发明实施例的核心发明点之一在于：针对现有相关技术中海上风电机组功率控制效果差的技术问题，提出一种基于参数调整的风电机组输出功率控制方法。首先利用电力物联网系统采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，接着基于风能数据以及机组发电数据，计算海上风电机组的实时出力功率，当实时出力功率小于额定功率时，可以根据机组发电数据计算海上风电机组的风速变化量，并确定风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略，接着结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，最后采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。从而在对海上风电机组进行输出功率控制过程中，在海上风电机组出力计算中融入风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等影响，同时充分考虑风速小、中、大、极大变化不同场景，利用海上风电机组的齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等参数进行单独调整或协同调整以控制海上风电机组的出力，使得海上风电机组出力能够满足电网调度的需求，进一步改善海上风电机组有功功率控制性能，为电网调度、发电控制提供理论指导，为新能源发电及智能电网调度运行提供必要的技术支撑。
参照图1，示出了本发明实施例提供的一种风电机组输出功率控制方法的步骤流程图，具体可以包括以下步骤：
步骤101，采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率；
对于电力系统而言，智能电网的发展离不开电力物联网的灵活运用，其中，电力物联网是物联网在智能电网中的应用，通过电力物联网可以有效整合通信基础设施资源以及电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。
因此，在具体的实现中，可以基于电力物联网进行海上风电机组风能数据以及机组发电数据的采集，例如，对于风能数据，可以利用电力物联网系统，获取海上风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等实时数据，对于机组发电数据，可以利用电力物联网系统，获取风电站及其海上风电机组运行数据，如输出功率、风电机组风速、机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等等。
接着可以构建一个海上风电机组输出功率模型，用于进行功率计算，则基于风能数据以及机组发电数据，计算海上风电机组的实时出力功率，具体可以为基于利用电力物联网采集的风能数据以及机组发电数据，通过如下公式计算海上风电机组的实时出力功率：
其中，PSWi为第i个海上风电机组的输出功率，vi为第i个海上风电机组的风速，Ai为第i个海上风电机组扫风面积，Ri为第i个海上风电机组的风叶长度，Di为第i个海上风电机组的空气密度，kSi为第i个海上风电机组海上风速的影响系数，kIi为第i个海上风电机组来风间歇性的影响系数，kAi为第i个海上风电机组风向的影响系数，kQi为第i个海上风电机组来风风量的影响系数，kCi为第i个海上风电机组海上风能转化效率，kWi为海上风能数据相对于第i个海上风电机组的整体影响系数，kWi＝kSikIikAikQi。
进一步地，可以通过计算海上风电站以及海上风电机组整体的实时出力功率，以对海上风电机组实时出力进行实时监测。
具体地，当通过前述计算方式计算出每个海上风电机组的实时出力功率之后，还可以结合海上风电机组的实时出力功率，通过如下公式计算海上风电站的实时出力功率：
其中，PSWj为第j个海上风电站的实时出力功率；kNi为第i个海上风电机组临近影响系数；kSHi为第i个海上风电机组海浪影响系数，NSWj为第j个海上风电机组的数量。
接着还可以结合海上风电站的实时出力功率，通过如下公式计算所有海上风电机组的整体实时出力功率：
其中，PSW为所有海上风电机组的整体实时出力功率，kNSj为第j个海上风电站临近影响系数，kSHSj为第j个海上风电站海浪影响系数，NSWS为海上风电站的数量。
从而在本步骤中，通过利用电力物联网系统，可以实时获取海上风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等风能数据，以及风电站及其海上风电机组运行数据，同时利用上述计算式子可以计算出海上风电机组、风电站、发电站群的输出功率，从而实现对海上风电机组实时出力的监测。
步骤102，若所述实时出力功率小于额定功率，则根据所述机组发电数据计算所述海上风电机组的风速变化量，并确定所述风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；
当实时出力功率小于额定功率，说明海上风电机组输出功率小于额定功率，并没有处于最佳工作状态，因此可以对发电机进行调整，使其处于最佳工作状态。
在实际情况中，海上风电机组出力往往受电网调度的制约，随着风速小、中、大、极大变化而具有差异化影响，同时，海上风电机组出力还受入风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等影响。
因此，在本发明实施例中，考虑到风速小、中、大、极大变化的不同场景，同时考虑到风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等对海上风电机组出力的影响，提出一种通过对海上风电机组的齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等参数进行单独调整或协同调整的方式，以实现对海上风电机组的输出功率进行调整控制，可以采用专家评估的方法，根据采集到的海上风电机组运行数据，确定风电机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速的调控系数，进而计算风电机组出力的调控量。
接下来将对本发明实施例提出的海上风电机组出力多参数调整方式进行说明。
在t时段，对第i台海上风电机组输出功率的调控可以通过调整齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速实现，其数学表达式为：
ΔPSWi(t)＝{ΔωSWi(t-1)TSWEi(t-1)+ωSWEi(t-1)[nSWi(t-1)ΔTSWGi(t)+TSWGi(t-1)ΔnSWi(t)]}kWi
＝{TSWEi(t-1)ΔωSWi(t-1)+ωSWEi(t-1)nSWi(t-1)ΔTSWGi(t)+ωSWEi(t-1)TSWGi(t-1)αnSWi(t)}kWi
＝kWinSWi(t-1)TSWGi(t-1)ΔωSWi(t)+kWiωSWEi(t-1)nSWi(t-1)ΔTSWGi(t)+kWiωSWEi(t-1)TSWGi(t-1)ΔnSWi(t)
其中，ΔPSWi(t)为t时段第i台海上风电机组输出功率，nSWi(t-1)、TSWGi(t-1)、ωSWEi(t-1)分别为t-1时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速，ΔnSWi(t)、ΔTSWGi(t)、ΔωSWEi(t)分别为t时段第i台海上风电机组的齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速的调控量，ΔωSWi(t-1)则表示t-1时段第i台海上风电机组的齿轮箱输出转速调控量，ΔωSWi(t)表示t时段第i台海上风电机组的组齿轮箱输出转速调控量，TSWEi(t-1)表示t-1时段第i台海上风电机组的风轮转矩，kWi为海上风能数据相对于第i个海上风电机组的整体影响系数，也可以理解为第i个海上风电机组的整体调控系数。
因此，可以针对参数调整，设置三种不同的参数调控策略，分别为单一参数主调整方式、双参数协同调整方式以及全参数协同调整方式。
单一参数主调整方式：在t时段，采用单独对齿轮箱增速比ΔnSWi(t)、发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)、风轮转速ΔωSWEi(t)这三个参数中其中一个参数进行主调整方式，此时，另外两个参数可以作为辅助微调参数，以实现海上风电机组输出功率的调整控制。
双参数协同调整方式：在t时段，采用参数两两组合协同调整方式，实现海上风电机组输出功率的调整控制，即，将齿轮箱增速比ΔnSWi(t)与发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)这两个参数作为主调整参数组合，或，将齿轮箱增速比ΔnSWi(t)与风轮转速ΔωSWEi(t)作为主调整参数组合，或，将发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)与风轮转速ΔωSWEi(t)作为主调整参数组合，此时，另外一个参数可以作为辅助微调参数。
全参数协同调整方式：在t时段，采用对齿轮箱增速比ΔnSWi(t)、发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)、风轮转速ΔωSWEi(t)三个参数进行协同调整方式，实现海上风电机组输出功率的调整控制。
假设在t时段第i台海上风电机组的齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速的调控系数分别为kSWi1(t)、kSWi2(t)、kSWi3(t)，则第i台海上风电机组的输出功率可以表示为：
ΔPSWi(t)＝kSWi1(t)ΔPSWi1(t)+kSWi2(t)ΔPSWi2(t)+kSWi3(t)ΔPSWi3(t)
其中，ΔPSWi1(t)、ΔPSWi2(t)、ΔPSWi3(t)分别为在t时段第i台海上风电机组的与齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，其中，ΔPSWi(t)满足条件：
ΔPSWi(t)≥ΔPSWi1(t)+ΔPSWi2(t)+ΔPSWi3(t)
ΔPSWi(t)≥ΔPSWi1(t)
ΔPSWi(t)≥ΔPSWi2(t)
ΔPSWi(t)≥ΔPSWi3(t)
从风速变化场景出发来看，可以设置不同风速变化场景对应不同的风速变化量，而风速变化量可以通过机组发电数据中海上风电机组的风速进行计算，如t时段的风速变化量(也可以理解为t时段的风速增量)可以通过t时段的风速减去t-1时段的风速，两个时间段的差值，即为风速变化量。
第一变化场景所对应的风速变化量为0≤Δv(t)≤kv1v(t-1)，第二变化场景所对应的风速变化量为kv1v(t-1)＜Δv(t)≤kv2v(t-1)，第三变化场景所对应的风速变化量为kv2v(t-1)＜Δv(t)≤kv3v(t-1)，第四变化场景所对应的风速变化量为kv3v(t-1)＜Δv(t)≤kv4v(t-1)，其中，Δv(t)为海上风电机组的风速变化量，即t-1时段至t时段海上风电机组的风速增量，v(t-1)为海上风电机组在t-1时段的风速，kv1、kv2、kv3、kv4分别为海上风电机组风速变化量所在区域的风速边界系数，0≤kv1＜kv2＜kv3＜kv4＜nv，nv∈[2，100]为风速边界系数的预设阈值。
则更具体地，结合风速变化场景以及调控系数的相应调整，海上风电机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速调整方式可以为：
其中，为第i台海上风电机组的输出功率调控量，对应最优输出功率，或者也可以理解为由电网调度控制中心通过调度指令给出的调度出力。
步骤103，结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量；
结合前述内容，海上风电机组对应的调控参数可以为齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，则在t时段，第i台海上风电机组对应的输出功率调控量可以通过单独对齿轮箱增速比ΔnSWi(t)、发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)、风轮转速ΔωSWEi(t)单一参数进行调整而获得。
作为一种可选实施例，参数调整策略为单一参数主调整方式，则结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，具体可以为：
若风速变化场景为第一变化场景(属于风速小变化的场景)，则可以将齿轮箱增速比作为主单一调整参数，并将发电机电磁转矩以及风轮转速作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
若风速变化场景为第二变化场景(属于风速中变化的场景)，则可以将发电机电磁转矩作为主单一调整参数，并将齿轮箱增速比以及风轮转速作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
若风速变化场景为第三变化场景(属于风速大变化的场景)，则可以将风轮转速作为主单一调整参数，并将齿轮箱增速比以及发电机电磁转矩作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
若风速变化场景为第四变化场景(属于风速极大变化的场景)，则可以将风轮转速作为主单一调整参数，并将齿轮箱增速比以及发电机电磁转矩作为辅助微调参数(大范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
在t时段，第i台海上风电机组对应的输出功率调控量还可以通过对齿轮箱增速比ΔnSWi(t)与发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)，或，齿轮箱增速比ΔnSWi(t)与风轮转速ΔωSWEi(t)，或，发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)与风轮转速ΔωSWEi(t)两个参数进行协同调整而获得。
作为一种可选实施例，参数调整策略为双参数协同调整方式，则结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，具体可以为：
若风速变化场景为第一变化场景(属于风速小变化的场景)，则将齿轮箱增速比以及发电机电磁转矩作为主调整参数，并将风轮转速作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
或，若风速变化场景为第一变化场景(属于风速小变化的场景)，则还可以将齿轮箱增速比以及风轮转速作为主调整参数，并将发电机电磁转矩作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
此时，调控系数kSWi2(t)的值为数值1减去调控系数kSWi1(t)以及调控系数kSWi3(t)。
若风速变化场景为第二变化场景(属于风速中变化的场景)，则可以将发电机电磁转矩作为主调整参数，将齿轮箱增速比作为次调整参数，并将风轮转速作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
若风速变化场景为第三变化场景(属于风速大变化的场景)，则可以将风轮转速以及发电机电磁转矩作为主调整参数，并将齿轮箱增速比作为辅助微调参数(小范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
若风速变化场景为第四变化场景(属于风速极大变化的场景)，则可以将风轮转速以及发电机电磁转矩作为主调整参数，并将齿轮箱增速比作为辅助微调参数(大范围微调)，采用如下方式进行参数调控：
在t时段，第i台海上风电机组对应的输出功率调控量还可以通过对齿轮箱增速比ΔnSWi(t)、发电机电磁转矩ΔTSWGi(t)、风轮转速ΔωSWEi(t)三个参数进行协同调整而获得。
作为一种可选实施例，参数调整策略为全参数协同调整方式，则结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，具体可以为：
将齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速作为关键参数；
若风速变化场景为第一变化场景(属于风速小变化的场景)，则可以采用如下方式进行参数调控：(小范围协同调整)
若风速变化场景为第二变化场景(属于风速中变化的场景)，则可以采用如下方式进行参数调控：(中范围协同调整)
若风速变化场景为第三变化场景(属于风速大变化的场景)，则可以采用如下方式进行参数调控：(大范围协同调整)
若风速变化场景为第四变化场景(属于风速极大变化的场景)，则可以采用如下方式进行参数调控：(更大范围协同调整)
其中，参数调控策略的确定，可以根据实际情况进行预先选择设定，如可以定期对不同区域的海上风电机组进行效果评估分析，假设经过评估分析，当前区域的海上风电机组更适用于单一参数主调整方式这种参数调整策略，则可以将该区域的参数调整策略设置为单一参数主调整方式。同时，还可以根据不同时期的评估分析结果，对参数调整策略进行实时调整，如在A时期采用单一参数主调整方式，在B时期采用全参数协同调整方式；或者，还可以针对相同区域的不同海上风电机组采用不同的参数调整策略，如海上风电机组C采用全参数协同调整方式，海上风电机组D则采用单一参数主调整方式，等等。可以理解的是，本发明对此不作限制。
从而可以从实际应用出发，基于不同的风速变化场景、结合不同的参数调控策略，采用不同的参数调控措施对影响参数进行调整，获得合适的输出功率调控量，以对海上风电机组的输出功率进行实时调整控制，不仅可以适用于不同的场景，而基于当前实时采集数据进行计算获得的调控量，与当前海上风电机组的运行状态关联性强，相对于基于闭环转速控制的风电机组有功功率控制方法以及基于预设功率给定的风电机组有功功率控制方法，具有更强的实时调控性。
步骤104，采用所述输出功率调控量对所述海上风电机组的输出功率进行调整。
当基于前述步骤计算出海上风电机组的输出功率调控量之后，可以采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。
在本发明实施例中，针对现有相关技术中海上风电机组功率控制效果差的技术问题，提出了一种基于参数调整的风电机组输出功率控制方法。首先利用电力物联网系统采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，接着基于风能数据以及机组发电数据，计算海上风电机组的实时出力功率，当实时出力功率小于额定功率时，可以根据机组发电数据计算海上风电机组的风速变化量，并确定风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略，接着结合参数调整策略以及风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，最后采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。从而在对海上风电机组进行输出功率控制过程中，通过在海上风电机组出力计算中融入风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等影响，同时充分考虑风速小、中、大、极大变化不同场景，利用海上风电机组的齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等参数进行单独调整或协同调整以控制海上风电机组的出力，使得海上风电机组出力能够满足电网调度的需求，进一步改善了海上风电机组有功功率控制性能，为电网调度、发电控制提供了理论指导，同时为新能源发电及智能电网调度运行提供了必要的技术支撑。
为了更好地进行说明，参照图2，示出了本发明实施例提供的一种风电机组输出功率控制方法的整体流程示意图，需要说明的是，本示例仅以风电机组输出功率控制方法的大体流程进行简要说明，各个步骤中的详细说明可参照前述实施例中相关内容，此处不作赘述，可以理解的是，本发明对此不作限制。
步骤S01：基于电力物联网采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于风能数据以及机组发电数据，计算海上风电机组的实时出力功率，以对海上风电机组的实时出力功率进行监测。
步骤S02：若实时出力功率小于额定功率，则根据机组发电数据计算海上风电机组的风速变化量，并确定风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略。
步骤S031：参数调整策略为单一参数主调整方式，采用单一参数主调整方式结合风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，并采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。
步骤S032：参数调整策略为双参数协同调整方式，采用双参数协同调整方式结合风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，并采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。
步骤S033：参数调整策略为全参数协同调整方式，采用全参数协同调整方式结合风速变化场景对海上风电机组进行参数调控，基于调控结果确定海上风电机组的输出功率调控量，并采用输出功率调控量对海上风电机组的输出功率进行调整。
参照图3，示出了本发明实施例提供的一种风电机组输出功率控制装置的结构框图，具体可以包括：
实时出力功率计算模块301，用于采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率；
参数调整策略确定模块302，用于若所述实时出力功率小于额定功率，则根据所述机组发电数据计算所述海上风电机组的风速变化量，并确定所述风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；
参数调控模块303，用于结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量；
输出功率调整模块304，用于采用所述输出功率调控量对所述海上风电机组的输出功率进行调整。
在一种可选实施例中，所述参数调整策略为单一参数主调整方式，所述海上风电机组对应的调控参数包括齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，所述参数调控模块303包括：
第一参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第一变化场景，则将所述齿轮箱增速比作为主单一调整参数，并将所述发电机电磁转矩以及所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
第二参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第二变化场景，则将所述发电机电磁转矩作为主单一调整参数，并将所述齿轮箱增速比以及所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
第三参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第三变化场景，则将所述风轮转速作为主单一调整参数，并将所述齿轮箱增速比以及所述发电机电磁转矩作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
第四参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第四变化场景，则将所述风轮转速作为主单一调整参数，并将所述齿轮箱增速比以及所述发电机电磁转矩作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
在一种可选实施例中，所述参数调整策略为双参数协同调整方式，所述海上风电机组对应的调控参数包括齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，所述参数调控模块303包括：
第五参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第一变化场景，则将所述齿轮箱增速比以及所述发电机电磁转矩作为主调整参数，并将所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
第六参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第二变化场景，则将所述发电机电磁转矩作为主调整参数，将所述齿轮箱增速比作为次调整参数，并将所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
第七参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第三变化场景，则将所述风轮转速以及所述发电机电磁转矩作为主调整参数，并将所述齿轮箱增速比作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
第八参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第四变化场景，则将所述风轮转速以及所述发电机电磁转矩作为主调整参数，并将所述齿轮箱增速比作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
在一种可选实施例中，所述参数调控模块303还包括：
第九参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第一变化场景，则将所述齿轮箱增速比以及所述风轮转速作为主调整参数，并将所述发电机电磁转矩作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
此时，调控系数kSWi2(t)的值为数值1减去调控系数kSWi1(t)以及调控系数kSWi3(t)。
在一种可选实施例中，所述参数调整策略为全参数协同调整方式，所述海上风电机组对应的调控参数包括齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，所述参数调控模块303包括：
关键参数选定模块，用于将所述齿轮箱增速比、所述发电机电磁转矩以及所述风轮转速作为关键参数；
第十参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第一变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
第十一参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第二变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
第十二参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第三变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
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第十三参数调控子模块，用于若所述风速变化场景为第四变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
在一种可选实施例中，所述第一变化场景所对应的风速变化量为0≤Δv(t)≤kv1v(t-1)，所述第二变化场景所对应的风速变化量为kv1v(t-1)＜Δv(t)≤kv2v(t-1)，所述第三变化场景所对应的风速变化量为kv2v(t-1)＜Δv(t)≤kv3v(t-1)，所述第四变化场景所对应的风速变化量为kv3v(t-1)＜Δv(t)≤kv4v(t-1)，其中，Δv(t)为海上风电机组的风速变化量，v(t-1)为海上风电机组在t-1时段的风速，kv1、kv2、kv3、kv4分别为海上风电机组风速变化量所在区域的风速边界系数，0≤kv1＜kv2＜kv3＜kv4＜nv，nv∈[2，100]为风速边界系数的预设阈值。
在一种可选实施例中，所述实时出力功率计算模块301具体用于：
基于所述风能数据以及所述机组发电数据，通过如下公式计算所述海上风电机组的实时出力功率：
其中，PSWi为第i个海上风电机组的输出功率，vi为第i个海上风电机组的风速，Ai为第i个海上风电机组扫风面积，Ri为第i个海上风电机组的风叶长度，Di为第i个海上风电机组的空气密度，kSi为第i个海上风电机组海上风速的影响系数，kIi为第i个海上风电机组来风间歇性的影响系数，kAi为第i个海上风电机组风向的影响系数，kQi为第i个海上风电机组来风风量的影响系数，kCi为第i个海上风电机组海上风能转化效率，kWi为海上风能数据相对于第i个海上风电机组的整体影响系数，kWi＝kSikIikAikQi；
所述装置还包括：
海上风电站实时出力功率计算模块，用于结合所述海上风电机组的实时出力功率，通过如下公式计算海上风电站的实时出力功率：
其中，PSWj为第j个海上风电站的实时出力功率；kNi为第i个海上风电机组临近影响系数；kSHi为第i个海上风电机组海浪影响系数，NSWj为第j个海上风电机组的数量；
所述装置还包括：
整体实时出力功率计算模块，用于结合所述海上风电站的实时出力功率，通过如下公式计算所有海上风电机组的整体实时出力功率：
其中，PSW为所有海上风电机组的整体实时出力功率，kNSj为第j个海上风电站临近影响系数，kSHSj为第j个海上风电站海浪影响系数，NSWS为海上风电站的数量。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参见前述方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种电子设备，设备包括处理器以及存储器：
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行本发明任一实施例的风电机组输出功率控制方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行本发明任一实施例的风电机组输出功率控制方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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全部或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(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-OnlyMemory)、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，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)

1.一种风电机组输出功率控制方法，其特征在于，包括：
采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率；
若所述实时出力功率小于额定功率，则根据所述机组发电数据计算所述海上风电机组的风速变化量，并确定所述风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；
结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量；
采用所述输出功率调控量对所述海上风电机组的输出功率进行调整。
2.根据权利要求1所述的风电机组输出功率控制方法，其特征在于，所述参数调整策略为单一参数主调整方式，所述海上风电机组对应的调控参数包括齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，所述结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量，包括：
若所述风速变化场景为第一变化场景，则将所述齿轮箱增速比作为主单一调整参数，并将所述发电机电磁转矩以及所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第二变化场景，则将所述发电机电磁转矩作为主单一调整参数，并将所述齿轮箱增速比以及所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第三变化场景，则将所述风轮转速作为主单一调整参数，并将所述齿轮箱增速比以及所述发电机电磁转矩作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第四变化场景，则将所述风轮转速作为主单一调整参数，并将所述齿轮箱增速比以及所述发电机电磁转矩作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
3.根据权利要求1所述的风电机组输出功率控制方法，其特征在于，所述参数调整策略为双参数协同调整方式，所述海上风电机组对应的调控参数包括齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，所述结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量，包括：
若所述风速变化场景为第一变化场景，则将所述齿轮箱增速比以及所述发电机电磁转矩作为主调整参数，并将所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第二变化场景，则将所述发电机电磁转矩作为主调整参数，将所述齿轮箱增速比作为次调整参数，并将所述风轮转速作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第三变化场景，则将所述风轮转速以及所述发电机电磁转矩作为主调整参数，并将所述齿轮箱增速比作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第四变化场景，则将所述风轮转速以及所述发电机电磁转矩作为主调整参数，并将所述齿轮箱增速比作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
4.根据权利要求3所述的风电机组输出功率控制方法，其特征在于，还包括：
或，若所述风速变化场景为第一变化场景，则将所述齿轮箱增速比以及所述风轮转速作为主调整参数，并将所述发电机电磁转矩作为辅助微调参数，采用如下方式进行参数调控：
此时，调控系数kSWi2(t)的值为数值1减去调控系数kSWi1(t)以及调控系数kSWi3(t)。
5.根据权利要求1所述的风电机组输出功率控制方法，其特征在于，所述参数调整策略为全参数协同调整方式，所述海上风电机组对应的调控参数包括齿轮箱增速比、发电机电磁转矩以及风轮转速，所述结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量，包括：
将所述齿轮箱增速比、所述发电机电磁转矩以及所述风轮转速作为关键参数；
若所述风速变化场景为第一变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第二变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第三变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
若所述风速变化场景为第四变化场景，则采用如下方式进行参数调控：
其中，ΔPSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组与齿轮箱增速比调控相关的输出功率调控量分量，kSWi1(t)为t时段第i台海上风电机组齿轮箱增速比的调控系数，ΔPSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组与发电机电磁转矩调控相关的输出功率调控量分量，kSWi2(t)为t时段第i台海上风电机组发电机电磁转矩的调控系数，ΔPSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组与风轮转速调控相关的输出功率调控量分量，kSWi3(t)为t时段第i台海上风电机组风轮转速的调控系数，为第i台海上风电机组的输出功率调控量。
6.根据权利要求2至5任一项所述的风电机组输出功率控制方法，其特征在于，所述第一变化场景所对应的风速变化量为0≤Δv(t)≤kv1v(t-1)，所述第二变化场景所对应的风速变化量为kv1v(t-1)＜Δv(t)≤kv2v(t-1)，所述第三变化场景所对应的风速变化量为kv2v(t-1)＜Δv(t)≤kv3v(t-1)，所述第四变化场景所对应的风速变化量为kv3v(t-1)＜Δv(t)≤kv4v(t-1)，其中，Δv(t)为海上风电机组的风速变化量，v(t-1)为海上风电机组在t-1时段的风速，kv1、kv2、kv3、kv4分别为海上风电机组风速变化量所在区域的风速边界系数，0≤kv1＜kv2＜kv3＜kv4＜nv，nv∈2，100]为风速边界系数的预设阈值。
7.根据权利要求2至5任一项所述的风电机组输出功率控制方法，其特征在于，所述基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率，包括：
基于所述风能数据以及所述机组发电数据，通过如下公式计算所述海上风电机组的实时出力功率：
其中，PSWi为第i个海上风电机组的输出功率，vi为第i个海上风电机组的风速，Ai为第i个海上风电机组扫风面积，Ri为第i个海上风电机组的风叶长度，Di为第i个海上风电机组的空气密度，kSi为第i个海上风电机组海上风速的影响系数，kIi为第i个海上风电机组来风间歇性的影响系数，kAi为第i个海上风电机组风向的影响系数，kQi为第i个海上风电机组来风风量的影响系数，kCi为第i个海上风电机组海上风能转化效率，kWi为海上风能数据相对于第i个海上风电机组的整体影响系数，kWi＝kSikIikAikQi；
所述方法还包括：
结合所述海上风电机组的实时出力功率，通过如下公式计算海上风电站的实时出力功率：
其中，PSWj为第j个海上风电站的实时出力功率；kNi为第i个海上风电机组临近影响系数；kSHi为第i个海上风电机组海浪影响系数，NSWj为第j个海上风电机组的数量；
所述方法还包括：
结合所述海上风电站的实时出力功率，通过如下公式计算所有海上风电机组的整体实时出力功率：
其中，PSW为所有海上风电机组的整体实时出力功率，kNSj为第j个海上风电站临近影响系数，kSHSj为第j个海上风电站海浪影响系数，NSWS为海上风电站的数量。
8.一种风电机组输出功率控制装置，其特征在于，包括：
实时出力功率计算模块，用于采集海上风电机组的风能数据以及机组发电数据，并基于所述风能数据以及所述机组发电数据，计算所述海上风电机组的实时出力功率；
参数调整策略确定模块，用于若所述实时出力功率小于额定功率，则根据所述机组发电数据计算所述海上风电机组的风速变化量，并确定所述风速变化量对应的风速变化场景以及参数调整策略；
参数调控模块，用于结合所述参数调整策略以及所述风速变化场景对所述海上风电机组进行参数调控，并基于调控结果确定所述海上风电机组的输出功率调控量；
输出功率调整模块，用于采用所述输出功率调控量对所述海上风电机组的输出功率进行调整。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-7任一项所述的风电机组输出功率控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-7任一项所述的风电机组输出功率控制方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117791743A (zh) * 2024-02-27 2024-03-29 广东电网有限责任公司中山供电局 风电机组的发电控制方法及装置
CN117791742A (zh) * 2024-02-27 2024-03-29 广东电网有限责任公司中山供电局 基于物联网的风电机组的发电功率的控制方法和装置
CN117811104A (zh) * 2024-02-27 2024-04-02 广东电网有限责任公司中山供电局 海上风电机组的发电控制方法及装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117791743A (zh) * 2024-02-27 2024-03-29 广东电网有限责任公司中山供电局 风电机组的发电控制方法及装置
CN117791742A (zh) * 2024-02-27 2024-03-29 广东电网有限责任公司中山供电局 基于物联网的风电机组的发电功率的控制方法和装置
CN117811104A (zh) * 2024-02-27 2024-04-02 广东电网有限责任公司中山供电局 海上风电机组的发电控制方法及装置
CN117791742B (zh) * 2024-02-27 2024-05-14 广东电网有限责任公司中山供电局 基于物联网的风电机组的发电功率的控制方法和装置
CN117791743B (zh) * 2024-02-27 2024-06-11 广东电网有限责任公司中山供电局 风电机组的发电控制方法及装置

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