[发明专利]一种风电场一次调频控制方法及控制系统

说明书

本发明提供了一种风电场一次调频控制方法及控制系统，根据调度指令和风电场站内测量信息，通过一次调频主机、有功功率自动控制系统(AGC系统)和能量管理平台，调节风电机组的有功出力，实现风电场一次调频功能，以满足风电场并网要求。该控制系统采集风电场站内测量信息，尤其是并网点电压和电流信息，通过高精度测频装置计算得到并网点系统频率和频率变化率，根据频率下垂和虚拟转动惯量控制策略，得到风电场所需要的总有功调节量，然后将总有功调节量叠加到AGC系统指令值上，输出给能量管理平台，调节风电机组出力，实现风电场一次调频功能，支持系统频率恢复。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风电场一次调频控制方法及控制系统。

背景技术

风力发电不同于常规电源，集电线路长，大多处于供电电网末端，风电场输出功率的随机波动给电网运行带来诸多不利影响。

随着风力发电占全网发电容量比重的增大，风电穿透率进一步提高，风力发电对电力系统的影响也越来越明显。风电功率的波动性将导致电网有功出力和负荷之间的动态不平衡，造成电网频率偏差加大，危及电力系统安全稳定运行。为了抑制风电功率的波动，通常要求常规发电机组为风电机组提供一定的备用容量，但随着风电并网规模的不断扩大，备用容量的需求也随之增大，若仅靠常规发电机组来提供，必将大大增加系统的成本。为了快速有效地调节电网频率的变化，必须使风电机组具备类似常规火电机组的频率响应特性及调频控制能力，参与电网一次调频。

发明内容

本发明提供了一种风电场一次调频控制方法及控制系统，实现风电场一次调频功能，以满足风电场并网要求。

为达到上述目的，本发明一种风电场一次调频控制方法，包括，

接收调度指令；

获取并网点的测量值；

并网点测量值包括并网点电压量和电流量；

根据并网点电压量和电流量计算得到并网点系统频率；

计算电网额定频率和并网点系统频率的差值，判断差值是否超过一次调频第一调节死区：

若超过，则闭锁AGC系统反向调节指令，根据系统设定的有功-频率下垂曲线得到第一有功调节量，并将第一有功调节量叠加到初始AGC系统指令值上；

若未超过，则第一有功调节量为0，初始AGC系统指令值不变；

同时判断并网点系统频率变化率是否超过一次调频第二调节死区：

若超过，则一次调频主机闭锁AGC系统反向调节指令，根据虚拟转动惯量控制策略得到第二有功调节量，并将第二有功调节量也叠加到当前AGC系统指令值上，得到目标AGC系统指令值；

若未超过，则第二有功调节量为0；将目标AGC系统指令值下发并控制多个风电机组的有功功率输出。

进一步的，风电场一次调频功能与AGC系统相协调，风电场的有功功率控制目标为初始AGC系统指令值、第一有功调节量和第二有功调节量的代数和。

进一步的，根据风电场并网要求，一次调频第一死区为±0.05Hz；当系统频率低于额定频率并越过一次调频第一死区时，风电场根据一次调频曲线增加有功功率输出，当有功调节量达到设定值时不再继续增加；当系统频率高于额定频率并越过一次调频第一死区时，风电场根据一次调频曲线减少有功功率输出，当有功功率调节量达到设定值时不再继续减少。

进一步的，设定值为10％P_n，P_n为风电场额定功率。

进一步的，根据风电场并网要求，一次调频第二死区为±0.05Hz/s。

一种风电场一次调频控制系统，包括，