[发明专利]一种风电一次调频方法及系统

说明书

本发明提供一种风电一次调频方法及系统，包括：确定风机的理论可发有功功率，并按照理论可发有功功率值大小对风机进行排序；按照所述排序根据风机的理论可发有功功率依次设定风机的备用容量和减载率；当累计设定的风机的备用容量总和达到所有风机额定功率之和的0.06倍时，设定所述排序中剩余风机的减载率均为0，以减小风机的减载率；当风机频率下降变化超过死区，风电的一次调频指令指示风机需要增发有功功率时，按照所述排序依次投入备用容量，直至投入的备用容量满足一次调频指示的增发有功功率需求。本发明充分发掘风机的超发能力，实现了非一次调频期间风机减少预留有功出力，提高了经济效益，减低了风机机械部分的损耗。

技术领域

本发明属于风电调频领域，更具体地，涉及一种风电一次调频方法及系统。

背景技术

随着电网中风电渗透率的大幅增加，大规模的风电场将并网投产，现有大部分风电场不具备一次调频能力，在替代常规水火电机组时进一步削弱了电网的一次调频能力，带给电网巨大调频压力的同时严重威胁电网的安全运行，故障扰动下的系统频率调节特性逐渐恶化。由此风电场具备一次调频能力至关重要。

现有的一次调频方法在调频策略应对频率下跌情况时，主要是预留风机出力作为调频备用容量，在并网点频率下跌时，调频备用容量将作为增发有功投入，这种策略会导致弃风、系统经济性变差，桨距角动作量也会变大，增大风机机械部分的损耗。所以当前风电减载调频尚未得到实际的推广和应用；应对频率升高情况时，就基本是平均分配功率指令，存在设备停机风险。为了在提高系统频率稳定的同时，提升新能源的利用率，必须在满足一次调频需求的同时，减少预留风机出力，合理分配风机调频指令，提升系统综合效益。

现有技术在预留有功备用时采取减载留备用的方法，降低了风能利用率。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种风电一次调频方法及系统，旨在解决现有风电一次调频方法弃风、经济性差和桨距角动作角度大造成机械损耗等问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种风电一次调频方法，包括如下步骤：

确定风机的理论可发有功功率，并按照理论可发有功功率值大小对风机进行排序；

按照所述排序根据风机的理论可发有功功率依次设定风机的备用容量和减载率；当风机理论可发有功功率大于A倍的风机额定功率时，设定其减载率为0，备用容量为(A-1)倍额定功率，A的取值范围为1.1到1.15之间；当风机理论可发有功功率在1.1倍额定功率到A倍额定功率之间时，设定其减载率0，备用容量为0.1倍额定功率；当风机理论可发有功功率在1.04倍额定功率到1.1倍额定功率之间时，设定其减载率为1.1倍额定功率与理论可发有功功率的差值，备用容量为0.1倍额定功率；当风机理论可发有功功率小于1.04倍额定功率时，设定其减载率为0.06倍额定功率，备用容量为0.06倍额定功率；所述备用容量指风机接收一次调频指令时可增发的有功功率，所述减载率指风机预留出力的有功功率；

当累计设定的风机的备用容量总和达到所有风机额定功率之和的0.06倍时，设定所述排序中剩余风机的减载率均为0，以减小风机的减载率；

当风机频率下降变化超过死区，风电的一次调频指令指示风机需要增发有功功率时，按照所述排序依次投入备用容量，直至投入的备用容量满足一次调频指示的增发有功功率需求。

在一个可选的示例中，该方法还包括如下步骤：

确定各个风机即将停机的功率值，若风机功率低于该值，风机将会停机；所述即将停机的功率值大于风机额定功率的20%，预留一定裕度，防止风机意外停机；

当风机频率增大变化超过死区，风电的一次调频指令指示风机需要减发有功功率时，确定一次调频指令指示的总减发功率；