[发明专利]一种基于风力发电机运行工况的有功出力波动平抑方法

权利要求书

1.一种基于风力发电机运行工况的有功出力波动平抑方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据公共耦合点的电压计算系统电网瞬时频率，当电网频率变化并超出设定的死区范围时，启动主动有功功率波动平抑控制；

S2：根据计算的电网频率，计算系统频率偏差Δf，并且判断系统频率偏差Δf的正负；

S3：根据采集风机的转子转速，分别计算高频偏差用控制参数AG_OF(ω_r)和低频偏差用控制参数AG_UF(ω_r)；

公式(1)中，AG_OF(ω_r)为高频偏差用控制参数，C为功率波动平抑因子，其用于调整功率平抑效果，ω_r，ω_max和ω_min分别为风机转子转速，最大转子转速和最小转子转速；

公式(2)中，AG_UF(ω_r)为低频偏差用控制参数，C为功率波动平抑因子，其用于调整功率平抑效果，ω_r，ω_max和ω_min分别为风机转子转速，最大转子转速和最小转子转速；

S4：根据计算的系统频率偏差Δf的正负，判断采用高频偏差用控制参数AG_OF(ω_r)或低频偏差用控制参数AG_UF(ω_r)获得功率波动平抑控制的有功变化量，将有功增量输入到转子侧控制器中计算风机的有功功率输出值P_ref，具体公式如下所示：

公式(3)中，P_MPPT为最大功率追踪输出功率，AG_OF(ω_r)为高频偏差用控制参数，AG_UF(ω_r)为低频偏差用控制参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于风力发电机运行工况的有功出力波动平抑方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤如下：

S3.1：采集风机的转子转速ω_r，掌握风机的最大转子转速ω_max和最小转子转速ω_min；

S3.2：根据风机的运行特性，分析风机的存储能量和释放能量的潜力；

S3.3：当计算的系统频率偏差Δf大于零时，即在高频率偏差时考虑风机存储能量的潜力，使用高频偏差用控制参数与风机转子转速成反比例关系，其表达式如下：

公式(1)中，AG_OF(ω_r)为高频偏差用控制参数，C为功率波动平抑因子，其用于调整功率平抑效果，ω_r，ω_max和ω_min分别为风机转子转速，最大转子转速和最小转子转速；

当计算的系统频率偏差Δf小于零时，即在低频偏差时考虑风机释放能量的潜力，使用低频偏差用控制参数与风机转子转速成正比例关系，其表达式如下：

公式(2)中，AG_UF(ω_r)为低频偏差用控制参数，C为功率波动平抑因子，其用于调整功率平抑效果，ω_r，ω_max和ω_min分别为风机转子转速，最大转子转速和最小转子转速。

3.根据权利要求1所述的一种基于风力发电机运行工况的有功出力波动平抑方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算系统频率偏差Δf后还需要对系统频率偏差Δf进行滤波处理,根据处理后的系统频率偏差Δf判断是否超出设定的死区范围。

4.根据权利要求1所述的一种基于风力发电机运行工况的有功出力波动平抑方法，其特征在于，所述步骤S4中，计算风力发电机的有功功率输出值P_ref时，为防止风力发电机过负荷及减少机械疲劳，所计算的有功功率输出值P_ref需要受到最大有功功率限幅和有功功率变化率的限制。