[发明专利]风电机组参与一次调频后退出调频时的转速恢复方法

说明书

本发明公开了一种风电机组参与一次调频后退出调频时的转速恢复方法，其包括当当前频率小于额定频率时，控制转速大于转速最低安全阈值的风电机组参与电网的一次调频；当电网调频中存在风电机组的转速小于转速参考值时，记录当前时间为当前风电机组所在风电机群退出调频时的启动时刻；根据启动时刻和相邻两个风电机群的转速恢复间隔，计算余下风电机群的转速恢复时刻；当风电机群的转速恢复时刻大于当前时间时，计算其参与调频的所有风电机组的转速恢复功率；计算风电机组的退出调频功率；将退出调频功率发送给与其对应的风电机组的转子侧逆变器进行风电机组转速的恢复。

技术领域

本发明涉及风力发电参与电网调频技术领域，具体涉及一种风电机组参与一次调频后退出调频时的转速恢复方法。

背景技术

风电并网容量不断增大给包括电力系统安全稳定运行带来了一系列的挑战。为减弱风电并网给电力系统带来的冲击，保证电力系统安全稳定运行，国内外最新发布的一些风电场并网导则均明确要求并网风电场主动参与系统频率控制。双馈风电机组(DFIG)作为目前风力发电的主要机型，DFIG的转子中储存着大量的旋转动能，由于DFIG的变频器解耦了风电机组的转子转速与电力系统频率，DFIG转子动能被完全“隐藏”，因此其不具备主动响应系统频率变化的能力。

为了使DFIG具备与同步发电机类似的频率响应能力，国内外学者对DFIG的转子动能控制方法研究已取得丰硕的成果，此方法的基本思路为：改变DFIG的转速功率追踪曲线，使其运行于超速减载模式，从而获得一定量的有功储备；当系统频率骤变时，通过响应附加的虚拟惯性控制环节将存储在DFIG转子的旋转动能转化为电磁功率，从而改变自身出力以提供短时的有功支撑，该方法具备响应速度快、持续时间短等特点。DFIG响应虚拟惯性控制之后将进行转速恢复，此过程因向电网吸收有功功率而容易导致系统频率的二次跌落等不利影响。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的风电机组参与一次调频后退出调频时的转速恢复方法在风电机组退出电网调频时不会引起电网频率二次跌落。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种风电机组参与一次调频后退出调频时的转速恢复方法，其包括：

获取电网中所有风电机组的风速、电网的额定频率和当前频率，根据风电机组的风速，将所有风电机组划分成若干风电机群；

当当前频率小于额定频率时，控制转速大于转速最低安全阈值的风电机组参与电网的一次调频；

当电网调频中存在风电机组的转速小于转子参考转速时，记录当前时间为当前风电机组所在风电机群退出调频时转速恢复的启动时刻；

根据启动时刻和相邻两个风电机群的转速恢复间隔，计算余下风电机群的转速恢复时刻；

当风电机群的转速恢复时刻大于当前时间时，计算其内部参与调频的所有风电机组的转速恢复功率：

ΔP₁＝K_p(ω_ref-ω_r)+K_i∫(ω_ref-ω_r)dt

其中，ΔP₁为转速恢复功率；K_p为比例增益；K_i为积分增益；ω_ref为转子参考转速；ω_r为转子转速；

根据风电机组转速恢复功率及其超速减载功率和虚拟惯量附加功率，计算风电机组的退出调频功率：

P_ref＝P_optl+ΔP_f-ΔP₁