[发明专利]基于PI控制器的风电场级能量智能控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于PI控制器的风电场级能量智能控制系统及方法。所系统包括：求和模块，用于对风电场内各个风电机组的实发功率值求和，得到风电场级的实发功率值；偏差计算模块，连接至所述求和模块，用于计算所述风电场级的实发功率值与风电场级功率控制目标值之间的偏差值；PI控制器，连接至所述偏差计算模块，用于对所述偏差值进行比例、积分运算，得到风电场级能量进行控制的调整值。本发明提供的基于PI控制器的风电场级能量智能控制系统及方法适应电网对场级能量管理系统的快速精准响应性要求，能够在短时间内仅依靠当前风电场实发功率为反馈信息进行短周期快速调整值电网调度能量目标值。

技术领域

本发明涉及风力发电控制技术领域，特别是涉及一种基于PI控制器的风电场级能量智能控制系统及方法。

背景技术

风电场能量控制系统，又称风电场能量管理平台，是指当电网调度给风电场给出发电负荷调度指令时，要求风电场能量管理平台按照电网调度指令在规定的时间内，能够通过相关的分配控制策略将全场发上网电量调高或调低，以此来保持电力系统稳定。

目前的风电场级能量控制系统的技术方向，主要是考虑如何通过相关的调整策略将场级能量进行调整。申请号为201710334773.7的专利，公布了一种通过大量采集风电场气象数据和运行数据作为参考量、统计每台风力发电机组故障概率、建立每台风力发电机组的数据特征库的技术手段来区别选择最适合当前环境和能力需求的风力发电机组，进行风力发电机组的组合控制，来实现管理风电场能量的目标。

此技术需要需要收集大量数据，并且建立特征库，不方便实施和运用。

申请号为201811072560.2的专利，公布了一种通过转速、转矩区分风机是否在柔塔共振区的方法，来区分出可调功率和不可调功率的风机，作为能量调度的分配参考，目的在于减少机组频繁穿越柔塔共振区的次数。

此技术方法仅适用于柔塔风机，并且受穿越区的制约、同时机组转速转矩实时变化难以判断，所以难以实现短周期、高效率的分配调整。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于PI控制器的风电场级能量智能控制系统及方法，适应电网对场级能量管理系统的快速精准响应性要求，能够在短时间内仅依靠当前风电场实发功率为反馈信息进行短周期快速调整值电网调度能量目标值。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于PI控制器的风电场级能量智能控制系统，所述系统包括：求和模块，用于对风电场内各个风电机组的实发功率值求和，得到风电场级的实发功率值；偏差计算模块，连接至所述求和模块，用于计算所述风电场级的实发功率值与风电场级功率控制目标值之间的偏差值；PI控制器，连接至所述偏差计算模块，用于对所述偏差值进行比例、积分运算，得到风电场级能量进行控制的调整值。

在一些实施方式中，在任何一调整周期内，都将上一周期调整后的场级实发功率作为反馈信息，供PI控制器进行本周期的计算调整。

在一些实施方式中，还包括：分配模块，连接至所述PI控制器，用于将风电场级能量进行控制的调整值分配为提供各个风电机组的调整值。

在一些实施方式中，还包括：机组级偏差计算模块，将单机组实发功率和单个机组调整值做比较，计算单机组实发功率与单机组调整值之间的偏差，得到单台机组能量设定值。

在一些实施方式中，还包括：机组级低通滤波器，用于对输入的单机组实发功率进行低通滤波。

在一些实施方式中，还包括：机组级输入限幅变换器，用于对输入至机组级偏差计算模块的单机组实发功率进行限幅变换；机组级输出限幅变换器，用于对由机组级偏差计算模块输出的单台机组能量设定值进行限幅变换。