[发明专利]一种风电机组有功功率调节方法、系统和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电技术领域，特别是涉及一种风电机组有功功率调节方法、系统和装置。

背景技术

近年来随着风力发电不断地发展，风电场装机容量逐年上升，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。然而，风力资源丰富的地区一般都远离负荷中心，电网结构普遍比较薄弱。随着风电装机容量的增加，受电力系统调峰能力的限制，低负荷时风电场出力往往受到一定的限制。为了完成调度人员给风电场下达的限电任务（限制风电场有功出力），运行在风电场的每个独立风电机组都应该具备有功功率调节的能力，当风电场将有功功率调节的限值发送给每个独立风电机组时，各风电机组能够快速进行响应，从而实现整个风电场的有功功率调节，实现限电任务。

在传统的转速转矩主控策略中，为了控制简单且稳定，往往采用转速和转矩查表的方式进行，即转速和转矩存在唯一对应的关系。在这样的主控策略中，要限制风电机组的有功功率，只需在转速转矩主控策略表中查表获得给定转速和给定转矩即可实现对有功功率的调节作用。然而，在现有部分新的转速转矩主控策略中，转速和转矩通过相应的控制器进行调节，而非传统策略中唯一对应的查表关系。在此种情况下，为了实现有功功率调节功能，在现场运行时，往往采用人为的方式从中控室对各风电机组进行转速和转矩的限值设定。由于设定的人员对主控策略并不熟悉，所以这种设定方法往往不能让风电机组运行在合理的转速转矩状态下，从而影响风电机组捕获风能的效率，同时对风电机组的性能也有一定的影响。因此，针对新的转速转矩主控策略，设计合理的有功功率调节方法，既实现了有功功率的自动调节，又能保证风电机组始终运行在主控策略所期望的最优运行状态下，有利于提高风电机组的整体性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风电机组有功功率调节方法、系统和装置，使其实现当风电场有功出力受限制时，每个独立的风电机组具备有功功率调节的能力，从而进一步保证整个风电场的有功功率调节能力。

为解决上述技术问题，本发明一种风电机组有功功率调节方法，包括以下步骤：

A.获得发电机实时转速Gen_Speed；

B.对风电机组功率限值输入值Power_Limit进行确认，根据主控策略设定，功率限值最小值Power_Min，功率限值最大值为Power_Max，

B1.当Power_Min<Power_Limit<Power_Max时，Power_Limit取值不变，

B2.当Power_Limit<Power_Min时，取Power_Limit=Power_Min，

B3.当Power_Limit>Power_Max时，取Power_Limit=Power_Max；

C.根据风电机组的主控策略，分别计算出对应于风电机组并网转速Speed_Min的小功率值Power_Low和满发转速Speed_Max的大功率值Power_Up, 

Power_Low=k·Speed_Min3]]>，

Power_Up=k·Speed_Max3]]>，

式中，k为最优风能利用系数，

根据Power_Low和Power_Up，将全功率范围分为小功率范围、中功率范围、大功率范围；

D.计算出在小功率范围、中功率范围、大功率范围时，风电机组在功率限值Power_Limit条件下的给定转速Speed_Demand和给定转矩Torque_Demand，

D1.小功率范围，Power_Limit <= Power_Low，