[发明专利]协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法、系统、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，获取电网功率调度指令

步骤2，将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数；

步骤3，根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令

步骤4，采集各风电机组的实时转速；

步骤5，判断所有风电机组的转速是否均大于稳定运行限值，若是，则执行步骤7；否则执行步骤6；

步骤6，令转速小于等于稳定运行限值的风电机组退出调频，并修正各风电机组的功率增发指令，之后执行步骤7；

步骤7，基于所述功率增发指令获取各风电机组的功率指令。

2.根据权利要求1所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤2所述将风速划分为若干个风速区间，并确定不同风速区间的分配加权系数，具体包括：

针对最大功率点跟踪控制即MPPT的风电机组，其调频能力通过风电机组可释放动能ΔE描述，具体表示如下：

式中，J为风轮的转动惯量，ω为风电机组当前运行的转速，ω_lim为风电机组运行的最低转速限值；

步骤2-1，自定义设置风速步长，并以该步长在风电机组的切入风速与切出风速之间划分出若干个风速区间；

步骤2-2，在第i个风速区间内，计算风速平均值v_i对应的最优转速ω_i.opt：

ω_i.opt＝λ_optv_i/R

式中，λ_opt为最优叶尖速比，R为风轮半径；

步骤2-3，根据不同风速区间对应的最优转速ω_i.opt，计算风电机组的调频能力：

式中，ΔE_i为第i个风速区间内风电机组的调频能力；

步骤2-4，根据各风速区间内风电机组的调频能力确定各风速区间的分配加权系数：

δ(i)＝ΔE_i/ΔE₁

式中，δ(i)为第i个风速区间内的分配加权系数，ΔE₁为第一个风速区间内风电机组的调频能力。

3.根据权利要求1或2所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤3所述根据分配加权系数，为各风电机组分配功率增发指令具体包括：

对于电网功率调度指令风电场为各风电机组分配的功率增发指令表示为：

式中，为第n台风电机组的功率增发指令，v_(n)为第n台风电机组平均风速所对应的风速区间序号，δ(v_n)为第v_(n)个风速区间的分配加权系数，m(v_n)为处于第v_(n)个风速区间的风电机组台数。

4.根据权利要求3所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤5中所述稳定运行限值的具体形式为：

ω_stable＝ω_lim+Δω

式中，ω_stable为稳定运行限值，Δω为在最低转速限值ω_lim上预留的裕度。

5.根据权利要求4所述的协调风电机组调频能力的风电场功率分配方法，其特征在于，步骤6所述修正各风电机组的功率增发指令，具体包括：

定义风电场中各风电机组功率增发指令的修正量ΔP_WTn为：

式中，ΔE_(n)为第n台风电机组的调频能力，∑ΔE表示所有转速大于最低转速限值的风电机组的调频能力之和，ω_(n)为第n台风电机组的转速，为若干风电机组退出调频导致的功率缺额，其值等于所有退出调频风电机组的原有功率增发指令之和；

基于所述修正量ΔP_WTn修正风电机组的功率增发指令：

式中，ΔP'_WTn为修正后的功率增发指令。