[发明专利]一种风力发电机组快速调频控制方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机组快速调频控制方法，该方法配置有：信号测量单元，用于采集电网参数，包括实时电压、实时电流、实时频率信号；数据处理单元，用于实时接收信号测量单元的数据并对其进行计算、修正；频率控制单元，用于实时接收数据处理单元的数据并依据频率偏移是否越过频率死区及频率变化率是否超限指标发出一次调频指令。本发明方法在风电场现有设备前提下，硬件上仅在110kV/220kV升压站增加一台信号测量单元，就可快速对风电场频率进行调试，响应时间很短，可以满足电网快速调频要求，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及电力系统控制的技术领域，尤其是指一种风力发电机组快速调频控制方法。

背景技术

随着风力发电装机容量越来越大，风电在电力系统中占据的地位越来越重要，风电场参与电力系统一次调频也成为热点问题。

目前，风力发电机组调频方案还有很多局限，远远不能满足电网稳定运行的要求。与传统同步发电机相比，由于风力发电机组通过电力电子装置并网，对电网动态表现出无惯性或弱惯性，基本不响应电网的变化，当系统功率变化不平衡时，容易引起较大的频率变化率和频率偏移量，不利于电网的稳定运行；另一方面，目前国内的风电场大多处在限发功率的状态，风电场的备用容量也是一个很大的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有风力发电机组调频响应时间过长的问题，提供了一种安全可靠的风力发电机组快速调频控制方法，可以满足电网快速调频要求，响应时间短，具有很强的实用性。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风力发电机组快速调频控制方法，需先配置有：

信号测量单元，用于采集电网参数，包括实时电压、实时电流、实时频率信号；

数据处理单元，用于实时接收信号测量单元的数据并对其进行计算、修正；

频率控制单元，用于实时接收数据处理单元的数据并依据频率偏移是否越过频率死区及频率变化率是否超限指标发出一次调频指令；

所述风力发电机组快速调频控制方法，包括以下步骤：

步骤1：启动所述信号测量单元；

步骤2：所述信号测量单元记录电网基准频率f₀，周期为T，初相角其中，当电网频率为50Hz时，T＝0.02s；当电网频率为60Hz时，

步骤3：所述信号测量单元测量步长间隔为T的数据，每次测量经延迟t_p后，输出测量数据，数据包括实时电压、相角、电流、频率；其中，t_p为毫秒级别，以满足快速频率响应需求；

步骤4：经延迟t_y后，所述数据处理单元接收信号测量单元发出的数据；

步骤5：所述数据处理单元判定接收信号测量单元发出的数据是否有效，是否出现丢包；如果出现数据无效或丢包情况，则返回步骤4，重新接收数据；

步骤6：所述数据处理单元根据接收到的信号测量单元的数据，主要是间隔步长T时对应的相位并计算相位为时对应的频率f_n，计算公式为：式中，f_n-1是相位为时对应的频率；

步骤7：所述频率控制单元根据步骤6求取的结果判断频率是否越过频率死区，如果越过频率死区，则发出一次调频指令，如果没有，则返回步骤3。

所述信号测量单元安装在风电场的110kV/220kV升压站侧，该信号测量单元符合所有通讯规约，能够与风电场以及调度端进行数据通信；所述数据处理单元安装在风电场侧，并与风电场和信号测量单元、频率控制单元之间进行数据通信，符合风电场的通信规约。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：