[发明专利]基于分类控制的近海可再生能源发电场波动功率平滑方法

权利要求书

1.基于分类控制的近海可再生能源发电场波动功率平滑方法，应用于由多个近海可再生能源发电单元组成的综合发电场，其特征在于，按照实际风速和潮流流速的大小，将发电场内所有的风力发电装置和潮流能发电装置分为2类：对于低风速或者低潮流流速的发电装置实施转速控制的功率分配策略，滤除发电场有功功率中的高频谐波；对于高风速或者高潮流流速的发电装置实施桨距角控制的功率分配策略，调整发电场有功出力的低频缓慢波动。

2.根据权利要求1所述的基于分类控制的近海可再生能源发电场波动功率平滑方法，其特征在于，所述的低风速或者低潮流流速和高风速或者高潮流流速按照以下方法进行划分：当风速或潮流流速大于V_cut,in，且小于时，此时的风速或潮流流速为低风速或低潮流流速；当风速或潮流流速大于且小于V_cut,out时，此时的风速或潮流流速为高风速或高潮流流速；其中，ω_max是风力发电装置或潮流能发电装置最大转子转速，R为风力发电装置或潮流能发电装置叶轮半径，λ_opt为风力发电装置或潮流能发电装置的最优叶尖速比，V_cut,out为切出风速或者切出流速，V_cut,in为切入风速或者切入流速。

3.根据权利要求1所述的基于分类控制的近海可再生能源发电场波动功率平滑方法，其特征在于，所述转速控制的功率分配策略利用如下方法确定：

（1）通过一次低通滤波获取发电场输出功率的高频谐波ΔP_HighFreq；

（2）根据实际的风速或者潮流流速、转子转速以及桨距角计算低风速或者低潮流流速的发电装置仅通过转速控制能够实现的最大功率调整量ΔP_{r_max}(i)，i＝1,2,...,n，n为发电场内低风速的风力发电装置或低潮流流速的潮流能发电装置的个数；

（3）计算低风速或者低潮流流速的发电装置能调整的总功率

ΔPr sum=Σi=1nΔPrmax(i);]]>

（4）若|ΔP_HighFreq|＜|ΔP_{r_sum}|，则实际分配给各低风速或者低潮流流速发电装置的有功功率调整量为：ΔPr(i)=ΔPr_max(i)ΔPr_sum×ΔPHighFreq;]]>

（5）若|ΔP_HighFreq|＞|ΔP_{r_sum}|，则实际分配给各低风速或者低潮流发电装置的有功功率调整量为：ΔP_r(i)＝ΔP_{r_max}(i)。

4.根据权利要求1所述的基于分类控制的近海可再生能源发电场波动功率平滑方法，其特征在于，所述桨距角控制的功率分配策略利用如下方法确定：

（1）通过二次低通滤波获取发电场输出功率的低频谐波ΔP_LowFreq；

（2）根据实际的风速或者潮流流速、转子转速以及桨距角计算高风速或者高潮流流速的发电装置仅通过桨距角控制能够实现的最大功率调整量ΔP_{p_max}(i)，i＝1,2,...,k，k为发电场内高风速风力发电装置或高潮流流速的潮流能发电装置的个数；

（3）计算高风速或者高潮流流速的发电装置能调整的总功率

ΔPp sum=Σi=1kΔPpmax(i);]]>

（4）若|ΔP_LowFreq|＜|ΔP_{p_sum}|，则实际分配给各高风速或者高潮流流速发电装置的有功功率调整量为：ΔPp(i)=ΔPp_max(i)ΔPp_sum×ΔPLowFreq;]]>

（5）若|ΔP_LowFreq|＞|ΔP_{p_sum}|，则实际分配给各高风速或高潮流流速发电装置的有功功率调整量为：ΔP_p(i)＝ΔP_{p_max}(i)。