[发明专利]多场风力发电系统

说明书

提供了一种多场风能调度管理系统，其包括用于控制相应风场构件的风能调度的风力涡轮调度控制器，以及用于接收相应风场构件操作参数和生成相应场水平操作参数的风场调度管理系统。该系统还包括用于接收场水平操作参数和生成相应组水平操作参数的组调度管理系统。该系统还包括主调度管理系统，其用于：接收组水平操作参数；计算由风场构件生成的实时输出功率；确定实时输出功率与约定输出功率之间的差异；以及基于差异生成基准命令，以用于控制风场构件操作参数、场水平操作参数、组水平操作参数中的至少一者或其组合以减小差异且调度约定输出功率。

背景

本发明的实施例大体上涉及发电系统，并且更具体地涉及用于控制风力发电系统的系统及方法。

风场包括遍布在较大陆地面积上的风力涡轮，其利用风能生成用于公用用途的电力。风场联接至电网，且预期在固定功率额定值下给电网提供约定或预测的电量。然而，由于风能中的非可控的变化，如风速，故很难在固定功率额定值下连续地提供约定的电量，且从风场供应的电力与约定的电量之间总是存在一些差异。

在风场不能供应约定电力的情形中用于补偿的一种途径是从相邻的备用发电机购买电力。另一途径是在风场中使用辅助能量储存。然而，这些途径中的每一种均增加了由风场生成的电力的成本，且因此导致了消费者的较高成本或发电组织的损失。例如，辅助能量储存的使用产生额外的安装、操作和维护成本。

因此，需要一种解决前述问题的改进的系统。

概要描述

简言之，根据一个实施例，提供了一种多场风能调度管理系统。该多场风能调度管理系统包括风力涡轮调度控制器，以用于至少部分地基于风场构件操作参数来控制相应的风场中的相应风场构件的风能调度。该多场风能调度管理系统还包括用于接收相应风场构件操作参数和生成相应场水平操作参数的风场调度管理系统。该多场风能调度管理系统还包括用于接收场水平操作参数和生成相应组水平操作参数的组调度管理系统，其中各个组调度管理系统联结到具有与电网的相应公共联接点的至少两个相应风场的至少两个相应风场调度管理系统。该多场风能调度管理系统还包括主调度管理系统，其执行以下步骤：接收组水平操作参数，基于组水平操作参数计算由风场构件生成的实时输出功率，确定实时输出功率与约定输出功率之间的差异；以及，基于差异生成基准命令，以用于控制风场构件操作参数、场水平操作参数、组水平操作参数中的至少一者或其组合以减小差异且调度约定输出功率。

在另一个实施例中，提供了一种用于调度风能的方法。该方法包括以下步骤：使用风参数来估计代表在一定时间间隔内从多个风场预计的各输出功率的总和的约定输出功率，从风场中的风场构件接收操作参数，通过综合相应风场的风场构件的操作参数来生成用于风场的场水平操作参数，以及通过综合联接到相应公共联接点的风场中的相应风场的场水平操作参数来计算组水平操作参数。该方法还包括：基于组水平操作参数来计算由风场构件生成的实时输出功率，确定实时输出功率与约定输出功率之间的差异，基于差异生成基准命令用于控制风场构件的操作参数来生成储备功率以用于减小差异，以及将基准命令传输至风力涡轮构件以用于调度实时功率和储备功率。

在还有另一个实施例中，提供了一种多场风能调度管理系统。该多场风能调度管理系统包括风力涡轮调度控制器，以用于至少部分地基于风场构件操作参数来控制相应风场中的相应风场构件的风能调度。该多场风能调度管理系统还包括用于接收操作参数和生成相应场水平操作参数的风场调度管理系统。该多场风能调度管理系统还包括主调度管理系统，其用于执行以下步骤：从各个风场调度管理系统接收场水平操作参数，基于场水平操作参数来计算由风场构件生成的实时输出功率，确定实时输出功率与约定输出功率之间的差异，以及基于差异生成基准命令用于控制风场构件操作参数、场水平操作参数中的至少一者或其组合以减小差异和调度约定输出功率。

附图