[发明专利]一种风电机群功率控制方法及系统

权利要求书

1.一种风电机群功率控制方法，其特征在于，应用于风电机群，其中，所述风电机群中每台风电机组在功率控制过程中的转速均保持一致，所述方法包括：

预先创建并初始化与所述风电机群的规模相适应的种群，得到初始种群；其中，所述初始种群中的第i个个体的向量表达式为：

x_i,0＝[x_1,i,0,x_2,i,0,…x_D,i,0,x_bus,i,0]，i＝1,2,...,N；

式中，D表示所述风电机群中风电机组的数量，N表示所述初始种群中个体的数量，x_j,i,0表示所述初始种群的第i个个体中的第j台风电机组的桨距角，j＝1,2,...,D，x_bus,i,0表示所述初始种群的第i个个体中变频交流母线的频率；

利用罚函数确定公式，确定每台风电机组的罚函数；其中，所述罚函数确定公式为：

式中，P_j,i表示第i个个体中的第j台风电机组的输出功率，P_N表示风电机组的额定功率值，P_PENj,i表示第i个个体中的第j台风电机组的罚函数；

利用目标函数值计算公式，计算每个个体的目标函数值；其中，所述目标函数值计算公式为：

式中，P_i表示第i个个体的目标函数值，C表示预设的惩罚因子；

基于差分进化算法，并结合每个个体的目标函数值，对所述初始种群进行种群进化处理，直到收敛为止，得到全局最优个体；其中，所述全局最优个体的向量表达式为：

x_g＝[x_1g,x_2g,…x_Dg,x_busg]；

式中，x_jg表示所述风电机群中第j台风电机组的最优桨距角，x_busg表示变频交流母线的最优频率；

根据所述全局最优个体，对所述风电机群展开相应的控制，以控制每台风电机组的桨距角和变频交流母线的频率。

2.根据权利要求1所述的风电机群功率控制方法，其特征在于，所述预先创建并初始化与风电机群的规模相适应的种群的过程，包括：

利用种群初始化公式，预先创建并初始化与所述风电机群的规模相适应的种群，得到所述初始种群；其中，所述种群初始化公式为：

式中，rand[0,1]表示在0和1之间产生的均匀随机数，x_j^U表示风电机组的桨距角调节值的上限值，x_j^L表示风电机组的桨距角调节值的下限值，x_bus^U表示变频交流母线的频率调节值的上限值，x_bus^L表示变频交流母线的频率调节值的下限值。

3.根据权利要求1所述的风电机群功率控制方法，其特征在于，所述利用罚函数确定公式，确定每台风电机组的罚函数的过程，包括：

利用输出功率计算公式，计算每台风电机组的输出功率；其中，所述输出功率计算公式为：

式中，P_j,i表示第i个个体中的第j台风电机组的输出功率，ρ表示空气密度，A表示叶片扫掠面积，C_j(V_j,x_j,i,x_bus,i)表示第j台风电机组的功率系数，V_j表示第j台风电机组的实时风速，x_j,i表示第i个个体中的第j台风电机组的桨距角，x_bus,i表示第i个个体中变频交流母线的频率；

利用每台风电机组的输出功率以及所述罚函数确定公式，确定出每台风电机组的罚函数。