[发明专利]风力发电机组的功率控制方法、控制装置、控制器和系统

权利要求书

1.一种风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，包括：

获取风力发电场的并网点的实时频率；

当电网的实时频率波动达到预设条件时，根据获取的至少两个所述实时频率，确定所述电网的实时频率变化速率；根据所述实时频率变化速率和预设的虚拟阻尼系数，确定所述风力发电场的虚拟惯性；根据所述实时频率与频率设定值的差值，以及预设的虚拟有功调频系数，确定所述风力发电场的虚拟下垂控制特性；

根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的功率指令值；

根据所述一次调频的功率指令值，对所述风力发电场中的每个风力发电机组的功率进行同步调节。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的功率指令值，具体包括：

当所述电网的实时频率大于所述频率设定值时，根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的有功功率增大指令值；或者/和，

当所述电网的实时频率小于所述频率设定值时，根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的有功功率减小指令值；

所述功率指令值包括有功功率增大指令值或者/和有功功率减小指令值。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述一次调频的功率指令值，对所述风力发电场中的每个风力发电机组的功率进行同步调节，包括：

根据所述有功功率增大指令值或有功功率减小指令值，对所述每个风力发电机组的有功功率期望值进行同步修正；

根据各修正后的有功功率期望值，对各风力发电机组的变流器的有功功率输出值进行同步调节。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据各修正后的有功功率期望值，对各风力发电机组的变流器的有功功率输出值进行同步调节，具体包括：

当所述电网的实时频率大于所述频率设定值，且所述风力发电场的一个风力发电机处于最大功率追踪区或恒转速区时，根据该风力发电机组的增大后的有功功率期望值，对该风力发电机组的变流器的有功功率输出值进行增大调节；

当所述电网的实时频率大于所述频率设定值，且所述风力发电场的一个风力发电机处于恒功率区时，根据该风力发电机组的增大后的有功功率期望值，对该风力发电机组的变流器的有功功率输出值进行增大调节，并对应调节所述风力发电机的叶片桨距角；或者/和，

当所述电网的实时频率小于所述频率设定值时，根据所述风力发电场的一个风力发电机组的减小后的有功功率期望值，对该风力发电机组的变流器的有功功率输出值进行减小调节，并对应调节该风力发电机组的发电机转矩和叶片桨距角。

5.一种风力发电机组的功率控制装置，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于获取风力发电场的并网点的实时频率；

一次调频功率确定模块，包括：虚拟参量确定子模块和功率指令生成子模块，

所述虚拟参量确定子模块，用于当电网的实时频率波动达到预设条件时，根据获取的至少两个所述实时频率，确定所述电网的实时频率变化速率；根据所述实时频率变化速率和预设的虚拟阻尼系数，确定所述风力发电场的虚拟惯性；根据所述实时频率与频率设定值的差值，以及预设的虚拟有功调频系数，确定所述风力发电场的虚拟下垂控制特性；

所述功率指令生成子模块，用于根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的功率指令值。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，

所述功率指令生成子模块用于当所述电网的实时频率大于所述频率设定值时，根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的有功功率增大指令值；或者/和，当所述电网的实时频率小于所述频率设定值时，根据所述虚拟惯性和虚拟下垂控制特性，确定所述风力发电场一次调频的有功功率减小指令值；所述功率指令值包括有功功率增大指令值或者/和有功功率减小指令值。

7.根据权利要求5或6所述的控制装置，其特征在于，其集成设置在风电场的虚拟同步发电机中。