[发明专利]变速恒频风电机组惯性能量支撑控制方法及装置

说明书

本申请公开了一种变速恒频风电机组惯性能量控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：根据机组的运行数据得到C_p‑λ散点分布阵列；得到机组在惯性能量支撑过程中的C_p‑λ曲线；根据C_p‑λ曲线及机组在惯性能量支撑过程中的气动功率得到ΔE_aero；计算机组在惯性能量支撑过程中的ΔE_e和ΔE_loss，并根据转速约束得到ΔE_kic，且根据ΔE_aero‑ΔE_e‑ΔE_loss‑ΔE_kic＝0得到机组在惯性能量支撑过程中的支撑时间；当机组的功率支撑时间达到支撑时间时，控制机组退出惯性能量支撑过程。本申请公开的上述技术方案，根据机组的实际运行情况来计算该机组在惯性能量支撑过程中的支撑时间，并根据支撑时间对该机组进行控制，以使得该机组能够发挥最大的支撑作用，从而达到较好的电网支撑效果，并防止机组意外停机。

技术领域

本申请涉及风电机组控制技术领域，更具体地说，涉及一种变速恒频风电机组惯性能量支撑控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

变速恒频风电机组的机械功率与电磁功率解耦、转子转速与电网频率解耦，因此，在电网频率波动时，无法表现出类似同步发电机的惯量特性，故当系统中风电接入比例增大、电网较弱时，势必会相对降低整个系统的总惯量和调频能力。为了更好地保证风电并网后系统的安全稳定运行，许多国家在其电网导则中已经对风电参与电力系统调频有了较为明确的要求和规定，其中，变速恒频风电机组提取惯性能量，参与系统频率的调节已成为一项重要而迫切的任务。

变速恒频风电机组以变转速载荷的方式运行，其旋转动能随时变化，因而在电网频率波动时能提供的支撑能量也在时刻变化。目前，变速恒频风电机组的惯性能量支撑控制一般是通过附加转矩控制方式实现，具体为变速恒频风电机组在感受到频率波动时，以固定功率增量进行一定时间的支撑，其在整个过程中支撑的能量比较大，因此，对于电网频率稳定可以起到更好的作用。但是，目前在采用该种控制方法进行控制时，无法获知变速恒频风电机组能够支撑的惯性能量的多少，且不知变速恒频风电机组具体应该在何时退出惯性能量支撑这一过程，若退出过早，则会使变速恒频风电机组无法发挥最好的支撑性能，无法获得最好的电网支撑效果，若退出过晚，则会导致变速恒频风电机组意外停机。

综上所述，如何对变速恒频风电机组惯性能量支撑过程进行控制，以达到较好的电网支撑效果，并防止变速恒频风电机组出现意外停机，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种变速恒频风电机组惯性能量控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于对变速恒频风电机组惯性能量支撑过程进行控制，以达到较好的电网支撑效果，并防止变速恒频风电机组出现意外停机。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种变速恒频风电机组惯性能量控制方法，包括：

采集变速恒频风电机组在并网运行过程中的运行数据，根据所述运行数据得到C_p-λ散点分布阵列；其中，C_p为风能利用系数，λ为叶尖速比；

对局部区域中的所述C_p-λ散点分布阵列进行拟合，得到所述变速恒频风电机组在惯性能量支撑过程中的C_p-λ曲线；

根据所述C_p-λ曲线及所述变速恒频风电机组在所述惯性能量支撑过程中的气动功率得到ΔE_aero；其中，ΔE_aero为叶轮吸收的风能；