[发明专利]一种含可控惯性风力发电机的发电系统惯性综合控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电系统的控制方法，尤其是一种含可控惯性风力发电机组的发电系统惯性综合控制方法，属于发电系统控制技术领域。

背景技术

在未来新能源装机比重较高的发电系统中，多电源具备的虚拟惯量将成为维持系统动态稳定的可调节参数，虽然增加了分析电网稳定性的难度，但控制方法也会更为灵活。以变速风电机组为例，通过独立有功调节，机组即可虚拟出可控的惯性响应，有效避免削弱系统惯性，威胁频率稳定的不利影响。然而，与常规发电机组的固有惯性不同，变速风电机组可在较宽的转速调节范围内通过释放或吸收转子动能，其虚拟惯量的大小灵活可调，进而会改变系统的惯量大小及分布，使系统频率调整面临诸多新问题。而多机惯性可控也会对区域电网间功率振荡的频率及衰减特性产生显著影响。在增加了惯性这一控制参数后，如何利用虚拟惯量，改善频率稳定，甚至利用惯性调节增强系统阻尼等动态特性，将是控制方法能否更具实际应用价值，进而提高可控惯性发电系统安全运行水平的又一关键问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种含可控惯性风力发电机组的发电系统的惯性综合控制方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种含可控惯性风力发电机组的发电系统的惯性综合控制方法，包括以 下步骤：

步骤a：判断所述可控惯性风力发电机组并网点的电网频率是否发生变化，如果是，转向步骤b；如果否，转向步骤a；

步骤b：判断所述发电系统中所述可控惯性风力发电机组并网点的位置，若处于送电端，则转向步骤c，否则转向步骤d；

步骤c：调节所述可控惯性风力发电机组的输出功率，有功增量ΔP_f为：

式中，T_H、T_L为第一和第二微分控制系数，且T_H>T_L>0；Δf为电网频率偏差，dΔf/dt为所述电网频率偏差相对于时间t的变化率；

步骤d：调节所述可控惯性风力发电机组的输出功率，有功增量ΔP_f为：

式中，T_vir为第三微分控制系数。

本发明的有益效果是：

与传统惯性控制相比，本发明策略能够根据可控惯性风力发电机组所处区域的地理位置，采用相应的惯性调节方法，使其同时具备参与电网频率调节和增加系统阻尼两种控制功能，消除了传统虚拟惯性控制在调频时引入负阻尼的不利影响。在此控制策略下，互联电网可借助可控惯性风力发电机组灵活改变其所在子区域系统的惯量大小，增强惯性支撑和阻尼功率振荡的能力，提高系统的动态稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的流程图；

图2是本发明实施例1中含风电场的四机两区域系统仿真拓扑结构图；

图3是本发明实施例1中风力发电机虚拟惯性控制结构图；

图4是本发明实施例1中四机两区域系统频率动态响应对比曲线；

图5是本发明实施例1中四机两区域系统功率动态响应对比曲线；

图6是本发明实施例1中含可控惯性两区域发电系统结构图；

图7是本发明实施例1中含可控惯性两区域发电系统等效电路图；

图8是本发明实施例1中两区域发电系统无阻尼时Δf的振荡特性；

图9是本发明实施例2中四机两区域系统频率动态响应对比曲线；

图10是本发明实施例2中四机两区域系统功率动态响应对比曲线。

具体实施方式

实施例1：