一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，包括：測(cè)量得到風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率實(shí)發(fā)值，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)有功功率目標(biāo)值與有功功率實(shí)發(fā)值的差值，記為有功功率偏差，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的最大有功功率；根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前實(shí)發(fā)有功功率和最大有功功率，計(jì)算有功增裕度系數(shù)和有功減裕度系數(shù)，依據(jù)有功增裕度系數(shù)和有功減裕度系數(shù)的大小順序進(jìn)行排列，分別生成有功增裕度隊(duì)列和有功減裕度隊(duì)列；確定相應(yīng)的功率調(diào)整策略。本發(fā)明可以自動(dòng)將調(diào)度的有功功率調(diào)節(jié)指令分配到單個(gè)風(fēng)電機(jī)組來(lái)執(zhí)行，既可以大大減輕風(fēng)電場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以提高對(duì)調(diào)度功率目標(biāo)的響應(yīng)速度以及功率調(diào)節(jié)的精度。
【專利說(shuō)明】
一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電作為可再生清潔能源發(fā)電得到大力發(fā)展。隨著風(fēng)電機(jī)組裝機(jī) 容量占總裝機(jī)容量比例的不斷提升，風(fēng)電機(jī)組送往電網(wǎng)的功率的大幅度波動(dòng)將會(huì)對(duì)電網(wǎng)的 穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)越來(lái)越大的不利影響，因此，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)有功功率的可調(diào)控是迫切需要解決 的問(wèn)題。
[0003] 目前風(fēng)電場(chǎng)中使用的有功功率調(diào)節(jié)方式多為人工手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式。具體地，首先 由電網(wǎng)調(diào)度部門通過(guò)電話方式通知風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)，然后，風(fēng)電場(chǎng)值班人員將調(diào) 度的有功功率目標(biāo)值與風(fēng)電場(chǎng)此時(shí)的有功功率實(shí)發(fā)值進(jìn)行比較，而后，由風(fēng)電場(chǎng)值班人員 基于比較的差值并借助風(fēng)電場(chǎng)中的控制裝置手動(dòng)控制風(fēng)電機(jī)組啟/停，升/降功率，以便控 制風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率達(dá)到調(diào)度要求的目標(biāo)值。這種方式存在下述缺陷：
[0004] 1)由于上述風(fēng)電場(chǎng)有功功率調(diào)節(jié)方式是通過(guò)操作人員手動(dòng)來(lái)完成的，即操作人員 接到調(diào)度調(diào)節(jié)要求后，通過(guò)計(jì)算獲得調(diào)度的目標(biāo)值同風(fēng)電場(chǎng)此時(shí)的實(shí)發(fā)值之間的比較差 值，并根據(jù)該比較差值手動(dòng)控制風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組啟/停、升/降功率，因而存在誤差大、 響應(yīng)速度慢等問(wèn)題，進(jìn)而造成風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的損失。
[0005] 2)上述風(fēng)電場(chǎng)有功功率調(diào)節(jié)方式?jīng)]有根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各風(fēng)電機(jī)組的具體工作情況 而對(duì)其進(jìn)行調(diào)用和控制，而是由操作人員較為隨機(jī)地對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行啟/停操作或者進(jìn)行 升/降功率的操作。因此，上述風(fēng)電場(chǎng)有功功率調(diào)節(jié)方式不僅高度依賴相應(yīng)機(jī)組工作的可靠 性，而且還因隨機(jī)地操作相應(yīng)風(fēng)電機(jī)組而忽視了風(fēng)電機(jī)組具體工作情況(例如風(fēng)電機(jī)組累 計(jì)運(yùn)行時(shí)間、累計(jì)停機(jī)時(shí)間等），因而會(huì)使某些機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間一直在運(yùn)行，而另一些機(jī)組則較 長(zhǎng)時(shí)間一直在停機(jī)，從而導(dǎo)致機(jī)組故障率提升。而且，風(fēng)電機(jī)組頻繁地啟/停本身就會(huì)影響 風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)也會(huì)影響風(fēng)電機(jī)組的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法， 該方法能夠及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率，同時(shí)充分考慮了各風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際 工作情況，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：
[0008] -種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，包括：
[0009] 步驟一:測(cè)量得到風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率實(shí)發(fā)值，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)有功功率目標(biāo)值 與有功功率實(shí)發(fā)值的差值，記為有功功率偏差；
[0010]步驟二:若有功功率偏差的絕對(duì)值是否大于有功功率偏差的死區(qū)閥值，若是，則轉(zhuǎn) 入步驟三，否則，返回步驟一；
[0011]步驟三:根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的最大有功功率；
[0012] 步驟四：根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前實(shí)發(fā)有功功率和最大有功功率，計(jì)算有功增裕度 系數(shù)和有功減裕度系數(shù)，依據(jù)有功增裕度系數(shù)和有功減裕度系數(shù)的大小順序進(jìn)行排列，分 別生成有功增裕度隊(duì)列和有功減裕度隊(duì)列；
[0013] 步驟五:計(jì)算所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和、有功減裕度總和；
[0014] 步驟六:有功功率偏差大于零時(shí)，根據(jù)有功增裕度總和及開(kāi)機(jī)隊(duì)列中所有風(fēng)電機(jī) 組啟動(dòng)的有功增裕度總和相加的值與有功功率偏差之間的大小關(guān)系確定相應(yīng)的功率調(diào)整 策略；
[0015] 有功功率偏差小于零時(shí)，有功功率偏差的絕對(duì)值與有功減裕度總和之間的大小關(guān) 系確定相應(yīng)的功率調(diào)整策略；
[0016] 步驟七:根據(jù)功率調(diào)整策略，向風(fēng)電機(jī)組發(fā)出控制指令，等待風(fēng)電機(jī)組執(zhí)行指令動(dòng) 作完成后，返回步驟一。
[0017] 進(jìn)一步的，在步驟三中，計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的最大有功功率時(shí)，根據(jù)機(jī)組功率曲線， 采用線性插值法計(jì)算在當(dāng)前風(fēng)速情況下機(jī)組的最大有功功率。
[0018] 進(jìn)一步的，在步驟四中，有功增裕度系數(shù)的計(jì)算為：
[0019] 將第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功功率與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率 實(shí)發(fā)值的差值與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功功率的做比即為風(fēng)電機(jī)組的 有功增裕度系數(shù)。
[0020] 進(jìn)一步的，在步驟四中，有功減裕度系數(shù)的計(jì)算為：
[0021] 第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組最小運(yùn)行功率的差值與第i臺(tái)風(fēng) 電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功功率做比即為風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度系數(shù)。
[0022] 進(jìn)一步的，在步驟五中，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和為將每臺(tái)風(fēng) 電機(jī)組有功功率最大有功功率與風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值做差后求和。
[0023] 進(jìn)一步的，在步驟五中，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和為將每臺(tái)風(fēng) 電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值與風(fēng)電機(jī)組有功功率最小運(yùn)行功率做差后求和。
[0024] 進(jìn)一步的，上述一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法還包括依據(jù)各風(fēng)電機(jī)組的累計(jì) 停機(jī)時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，生成開(kāi)機(jī)隊(duì)列和停機(jī)隊(duì)列的步驟。
[0025]進(jìn)一步的，開(kāi)機(jī)隊(duì)列的生成：
[0026]將風(fēng)電機(jī)組本次停機(jī)的時(shí)間加上以前累計(jì)停機(jī)的時(shí)間即得到機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間， 按照機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序進(jìn)行排列，生成開(kāi)機(jī)隊(duì)列。
[0027]進(jìn)一步的，停機(jī)隊(duì)列的生成：
[0028] 將風(fēng)電機(jī)組本次運(yùn)行的時(shí)間加上以前累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間即得到機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間， 按照機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序進(jìn)行排列，生成停機(jī)隊(duì)列。
[0029] 進(jìn)一步的，在步驟六中，有功功率偏差大于零時(shí)：
[0030] 當(dāng)前有功增容量大于等于當(dāng)前所有機(jī)組可分配容量時(shí)，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng) 電機(jī)組有功功率升至最大有功功率，然后按照開(kāi)機(jī)隊(duì)列順序依次啟動(dòng)所有風(fēng)電機(jī)組，并以 最大有功功率運(yùn)行；
[0031] 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最大有功功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功增容量 要求，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)機(jī)機(jī)組有功功率升至最大有功功率，然后從開(kāi)機(jī)隊(duì)列中依 次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)機(jī)組，直到已啟動(dòng)風(fēng)機(jī)機(jī)組的有功增裕度總和大于等于否則將 作為有功增加量在已啟動(dòng)的風(fēng)機(jī)機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配；
[0032] 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都升至最大有功功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功增容量要 求，則從有功增裕度隊(duì)列中依次選擇風(fēng)電機(jī)組，直至已選擇的風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和 大于等于△ Ρ，則將△ P作為有功增加量在已選擇的風(fēng)電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行 分配。
[0033] 進(jìn)一步的，在步驟六中，有功功率偏差小于零時(shí)：
[0034] 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最小運(yùn)行功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功減容量 要求，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組有功功率降至最小運(yùn)行功率，然后從停機(jī)隊(duì)列中依 次停止風(fēng)電機(jī)組，直到已停止風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和大于等于則將已停 止風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和的差值作為有功增加量在不需要停機(jī)的 風(fēng)電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配；A P為有功功率偏差，/^^"為所有運(yùn)行的可 調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和；
[0035] 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都降至最小運(yùn)行功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功減容量要 求，則從有功減裕度隊(duì)列中依次選擇風(fēng)電機(jī)組，直至已選擇的風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和 大于等于I AP|，則將I Δ P|作為有功減少量在已選擇的風(fēng)電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則 進(jìn)行分配。
[0036] 進(jìn)一步的，當(dāng)前有功增容量大于等于當(dāng)前所有機(jī)組可分配容量的判斷過(guò)程為：
[0037] 記將開(kāi)機(jī)隊(duì)列中所有風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)的有功增裕度總和為Pstartup，= Igirax， 其中，η為開(kāi)機(jī)隊(duì)列中風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù);Pimax為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功 功率；
[0038] 判斷有功功率偏差Δ P是否小于，如果不小于即當(dāng)前 有功增容量大于等于當(dāng)前所有機(jī)組可分配容量，為所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功 增裕度總和。
[0039] 進(jìn)一步的，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最大有功功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前 有功增容量要求的判斷過(guò)程為：
[0040] 首先判斷有功功率偏差如果小于+Ρ__?，其次判斷有功功率偏差A(yù) P是否 大于^仏，如果大于，即所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最大有功功率時(shí)，仍不能 滿足當(dāng)前有功增容量要求，?為所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和，開(kāi)機(jī)隊(duì)列 中所有風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)的有功增裕度總和為Pst artup。
[0041] 進(jìn)一步的，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都升至最大有功功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功 增容量要求的判斷過(guò)程為：
[0042] 首先判斷有功功率偏差如果小于，其次判斷有功功率偏差Λ P是否 大于如果小于^匕》，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都升至最大有功功率時(shí)，能夠滿足當(dāng) 前有功增容量要求。
[0043] 進(jìn)一步的，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最小運(yùn)行功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前 有功減容量要求的判斷過(guò)程為：
[0044] 判斷有功功率偏差Δ P的絕對(duì)值I Δ P I是否大于"，如果大于Cg,,,，即所有運(yùn) 行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最小運(yùn)行功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功減容量要求， 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和。
[0045] 進(jìn)一步的，所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都降至最小運(yùn)行功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功 減容量要求的判斷過(guò)程為：
[0046] 判斷有功功率偏差Δ P的絕對(duì)值I Δ P I是否大于，如果不大于，即所有運(yùn) 行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都降至最小運(yùn)行功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功減容量要求，Pjgw為所有 運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和。
[0047]本發(fā)明的有益效果：
[0048] 本發(fā)明可以自動(dòng)將調(diào)度的有功功率調(diào)節(jié)指令分配到單個(gè)風(fēng)電機(jī)組來(lái)執(zhí)行，既可以 大大減輕風(fēng)電場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以提高對(duì)調(diào)度功率目標(biāo)的響應(yīng)速度以及功率調(diào) 節(jié)的精度，進(jìn)而減少風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的損失，提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益;并可以避免風(fēng)電機(jī)組頻 繁地啟/停，以及避免出現(xiàn)某些機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而另一些機(jī)組則長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)等問(wèn)題，從而降 低風(fēng)電機(jī)組的故障率，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而延長(zhǎng)風(fēng)電機(jī)組的使用壽 命。
【附圖說(shuō)明】
[0049] 圖1為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0050] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
[0051] 如圖1所示為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法的流程圖。本實(shí)施例是在于提 出一種能夠及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率，同時(shí)充分考慮了各風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際 工作情況，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性的風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制方法，其方法步驟 如下：
[0052] (1)測(cè)量得到風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率實(shí)發(fā)值Pme3a,計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)有功功率目標(biāo)值 Ptarget與有功功率實(shí)發(fā)值Pmea的差值，記為有功功率偏差Δ P = Ptarget-Pmea;
[0053] (2)設(shè)置有功功率偏差的死區(qū)閥值δ，若有功功率偏差的絕對(duì)值I △ P|大于死區(qū)閥 值S則進(jìn)入步驟(3)，否則返回步驟(1);
[0054] (3)根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的最大有功功率；
[0055] 根據(jù)機(jī)組功率曲線，采用線性插值法計(jì)算在當(dāng)前風(fēng)速情況下機(jī)組的最大有功功 率，計(jì)算公式如下：
[00561
[0057] 其中，Picurve.k+1、Picurve.k分別為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組功率曲線中第k+1點(diǎn)和第k點(diǎn)的有功 功率值，5^_ 3.1{+1和3^^.1{分別為第治風(fēng)電機(jī)組功率曲線中第1^1點(diǎn)和第1^點(diǎn)的風(fēng)速值， Simea為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)速實(shí)時(shí)值，Pimax為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功 功率。
[0058] (4)根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前實(shí)發(fā)有功功率和最大有功功率，計(jì)算有功增裕度系數(shù) 和有功減裕度系數(shù)，依據(jù)有功增裕度系數(shù)和有功減裕度系數(shù)的大小，生成有功增裕度隊(duì)列 和有功減裕度隊(duì)列。具體步驟如下：
[0059] (a)計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度系數(shù)，計(jì)算公式如下：
[0060]
[0061 ]其中，Pimea為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值。
[0062] 按照有功增裕度系數(shù)由大到小的順序進(jìn)行排列，生成有功增裕度隊(duì)列。
[0063] (b)計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度系數(shù)Ο：=,,,，計(jì)算公式如下：
[0064]
[0065] 其中，Pimea為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值，Pimin為第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組最小運(yùn)行功 率。
[0066] 按照有功減裕度系數(shù)由大到小的順序進(jìn)行排列，生成有功減裕度隊(duì)列。
[0067] (5)計(jì)算所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和、有功減裕度總和。具體步驟 如下：
[0068] (a)計(jì)算所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和4十算公式如下：
[0069]
[0070] 其中，m為風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù)。
[0071 ] (b)計(jì)算所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和，計(jì)算公式如下：
[0072]
[0073] 其中，m為風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù)。
[0074] (6)依據(jù)各風(fēng)電機(jī)組的累計(jì)停機(jī)時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，生成開(kāi)機(jī)隊(duì)列和停 機(jī)隊(duì)列。
[0075](一)開(kāi)機(jī)隊(duì)列的生成；
[0076] 記錄各風(fēng)電機(jī)組本次停機(jī)的時(shí)間，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組本次停機(jī)的時(shí)間超過(guò)最短停機(jī)時(shí)間 后，風(fēng)電機(jī)組可以加入到開(kāi)機(jī)隊(duì)列，再次開(kāi)機(jī)。
[0077] 將風(fēng)電機(jī)組本次停機(jī)的時(shí)間加上以前累計(jì)停機(jī)的時(shí)間即得到機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間， 按照機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序進(jìn)行排列，生成開(kāi)機(jī)隊(duì)列。
[0078](二)停機(jī)隊(duì)列的生成；
[0079] 記錄各風(fēng)電機(jī)組本次運(yùn)行的時(shí)間，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組本次運(yùn)行的時(shí)間超過(guò)最短開(kāi)機(jī)時(shí)間 后，風(fēng)電機(jī)組可以加入到停機(jī)隊(duì)列，再次停機(jī)。
[0080] 將風(fēng)電機(jī)組本次運(yùn)行的時(shí)間加上以前累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間即得到機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間， 按照機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序進(jìn)行排列，生成停機(jī)隊(duì)列。
[0081] (7)根據(jù)有功功率偏差，確定功率調(diào)整策略。
[0082] 若有功功率偏差Δ P大于零，轉(zhuǎn)至步驟(A)，若有功功率偏差Δ P小于零，轉(zhuǎn)至步驟
[0083] (A)記將開(kāi)機(jī)隊(duì)列中所有風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)的有功增裕度總和為Pstartup，^_= ￡乃職， ?=1 其中，η為開(kāi)機(jī)隊(duì)列中風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù)。
[0084] 首先判斷有功功率偏差Λ P是否小于+PsieraJ，如果不小于+ P_._|，JP 當(dāng)前有功增容量大于等于當(dāng)前所有機(jī)組可分配容量，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組有功 功率升至最大有功功率，然后按照開(kāi)機(jī)隊(duì)列順序依次啟動(dòng)所有風(fēng)電機(jī)組，并以最大有功功 率運(yùn)行；
[0085] 如果小于其次判斷有功功率偏差Δ P是否大于/^?如果大于 ，即所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最大有功功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功增容量 要求，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組有功功率升至最大有功功率，然后從開(kāi)機(jī)隊(duì)列中依 次啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組，直到已啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和大于等于(AP-P i;=,.,j，否則將 作為有功增加量在已啟動(dòng)的風(fēng)機(jī)機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配；
[0086] 如果不大于Ggft,，即所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都升至最大有功功率時(shí)，能夠滿足 當(dāng)前有功增容量要求，則從有功增裕度隊(duì)列中依次選擇風(fēng)電機(jī)組，直至已選擇的風(fēng)電機(jī)組 的有功增裕度總和大于等于A P，則將△ P作為有功增加量在已選擇的風(fēng)電機(jī)組間采用相似 調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配，轉(zhuǎn)至步驟8)。
[0087] (B)首先判斷有功功率偏差Δ P的絕對(duì)值I Δ P I是否大于P= "，如果大于>即 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最小運(yùn)行功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功減容量要求，則 先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組有功功率降至最小運(yùn)行功率，然后從停機(jī)隊(duì)列中依次停止風(fēng) 電機(jī)組，直到已停止風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和大于等于卜則將已停止風(fēng)電機(jī) 組的有功減裕度總和匕_(/^=|^^11為已停止風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù))與|叫-^>;)的差值作 為有功增加量在不需要停機(jī)的風(fēng)電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配；
[0088] 如果不大于d,^即所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都降至最小運(yùn)行功率時(shí)，能夠滿足 當(dāng)前有功減容量要求，則從有功減裕度隊(duì)列中依次選擇風(fēng)電機(jī)組，直至已選擇的風(fēng)電機(jī)組 的有功減裕度總和大于等于I AP|，則將I ΔΡ|作為有功減少量在已選擇的風(fēng)電機(jī)組間采用 相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配，轉(zhuǎn)至步驟8)。
[0089] (8)根據(jù)功率調(diào)整策略，向風(fēng)電機(jī)組發(fā)出控制指令。
[0090] (9)等待風(fēng)電機(jī)組執(zhí)行指令動(dòng)作完成后，返回步驟1)。
[0091] 其中，上述步驟(7)中，所述相似調(diào)整裕度原則是根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的有功裕量大小進(jìn) 行有功分配，即剩余有功多的，提供多的有功，剩余有功少的，提供少的有功，這樣可以保證 每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有相近的有功裕度。
[0092] 若要求風(fēng)電機(jī)組增加有功功率，則風(fēng)電機(jī)組分配的有功功率?,可表示為：
[0093]
[0094] 若要求風(fēng)電機(jī)組減少有功功率，則風(fēng)電機(jī)組分配的有功功率?,可表示為：
[0095]
[0096] 在本發(fā)明中，上述最大有功功率為:在當(dāng)前風(fēng)速情況下，風(fēng)電機(jī)組能夠輸出的最大 有功功率，亦即有功可調(diào)上限。
[0097] 本申請(qǐng)中上述最小運(yùn)行功率為：當(dāng)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)發(fā)有功功率小于一定值時(shí)，風(fēng)電 機(jī)組將會(huì)直接停機(jī)，亦即有功可調(diào)下限。
[0098] 本申請(qǐng)中上述最短開(kāi)機(jī)時(shí)間為風(fēng)電機(jī)組開(kāi)機(jī)之后到再次停機(jī)的最短時(shí)間間隔。
[0099] 本申請(qǐng)中上述最短停機(jī)時(shí)間為風(fēng)電機(jī)組停機(jī)之后到再次開(kāi)機(jī)的最短時(shí)間間隔。
[0100] 本發(fā)明充分考慮到了風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際工作情況，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際 工作情況對(duì)其輸出功率進(jìn)行合理控制，而不是人工隨機(jī)進(jìn)行功率控制，因而，可以在提高控 制精度和響應(yīng)速度的同時(shí)，還兼顧到各風(fēng)電機(jī)組的諸如累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、累計(jì)停機(jī)時(shí)間等實(shí) 際使用情況，這樣，通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的合理調(diào)用，可以避免風(fēng)電機(jī)組頻繁地啟/停， 以及避免出現(xiàn)某些機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而另一些機(jī)組則長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)等問(wèn)題，從而降低風(fēng)電機(jī)組 的故障率，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而延長(zhǎng)風(fēng)電機(jī)組的使用壽命。
[0101]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，包括： 步驟一：測(cè)量得到風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率實(shí)發(fā)值，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)有功功率目標(biāo)值與有 功功率實(shí)發(fā)值的差值，記為有功功率偏差； 步驟二:若有功功率偏差的絕對(duì)值是否大于有功功率偏差的死區(qū)閥值，若是，則轉(zhuǎn)入步 驟S，否則，返回步驟一； 步驟根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，計(jì)算各風(fēng)電機(jī)組的最大有功功率； 步驟四：根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前實(shí)發(fā)有功功率和最大有功功率，計(jì)算有功增裕度系數(shù) 和有功減裕度系數(shù)，依據(jù)有功增裕度系數(shù)和有功減裕度系數(shù)的大小順序進(jìn)行排列，分別生 成有功增裕度隊(duì)列和有功減裕度隊(duì)列； 步驟五:計(jì)算所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和、有功減裕度總和； 步驟六:有功功率偏差大于零時(shí)，根據(jù)有功增裕度總和及開(kāi)機(jī)隊(duì)列中所有風(fēng)電機(jī)組啟 動(dòng)的有功增裕度總和相加的值與有功功率偏差之間的大小關(guān)系確定相應(yīng)的功率調(diào)整策略； 有功功率偏差小于零時(shí)，有功功率偏差的絕對(duì)值與有功減裕度總和之間的大小關(guān)系確 定相應(yīng)的功率調(diào)整策略； 步驟屯:根據(jù)功率調(diào)整策略，向風(fēng)電機(jī)組發(fā)出控制指令，等待風(fēng)電機(jī)組執(zhí)行指令動(dòng)作完 成后，返回步驟一。2. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟=中，計(jì) 算各風(fēng)電機(jī)組的最大有功功率時(shí)，根據(jù)機(jī)組功率曲線，采用線性插值法計(jì)算在當(dāng)前風(fēng)速情 況下機(jī)組的最大有功功率。3. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟四中，有 功增裕度系數(shù)的計(jì)算為： 將第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功功率與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā) 值的差值與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功功率的做比即為風(fēng)電機(jī)組的有功 增裕度系數(shù)。4. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟四中，有 功減裕度系數(shù)的計(jì)算為： 第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī)組最小運(yùn)行功率的差值與第i臺(tái)風(fēng)電機(jī) 組在當(dāng)前風(fēng)速情況下的最大有功功率做比即為風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度系數(shù)。5. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟五中，所 有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和為將每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率最大有功功率與風(fēng) 電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值做差后求和。6. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟五中，所 有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和為將每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有功功率實(shí)發(fā)值與風(fēng)電機(jī)組 有功功率最小運(yùn)行功率做差后求和。7. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，還包括依據(jù)各風(fēng) 電機(jī)組的累計(jì)停機(jī)時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，生成開(kāi)機(jī)隊(duì)列和停機(jī)隊(duì)列的步驟。8. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，開(kāi)機(jī)隊(duì)列的生 成： 將風(fēng)電機(jī)組本次停機(jī)的時(shí)間加上W前累計(jì)停機(jī)的時(shí)間即得到機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間，按照 機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序進(jìn)行排列，生成開(kāi)機(jī)隊(duì)列； 停機(jī)隊(duì)列的生成： 將風(fēng)電機(jī)組本次運(yùn)行的時(shí)間加上W前累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間即得到機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，按照 機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間由長(zhǎng)到短的順序進(jìn)行排列，生成停機(jī)隊(duì)列。9. 如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟六中，有 功功率偏差大于零時(shí)： 當(dāng)前有功增容量大于等于當(dāng)前所有機(jī)組可分配容量時(shí)，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī) 組有功功率升至最大有功功率，然后按照開(kāi)機(jī)隊(duì)列順序依次啟動(dòng)所有風(fēng)電機(jī)組，并W最大 有功功率運(yùn)行； 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最大有功功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功增容量要 求，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組有功功率升至最大有功功率，然后從開(kāi)機(jī)隊(duì)列中依次 啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組，直到已啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和大于等于(AP-嘴結(jié),,，），否則將 (AP-巧逍,,)作為有功增加量在已啟動(dòng)的風(fēng)機(jī)機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配； 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都升至最大有功功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功增容量要求，貝U 從有功增裕度隊(duì)列中依次選擇風(fēng)電機(jī)組，直至已選擇的風(fēng)電機(jī)組的有功增裕度總和大于等 于A P，則將A P作為有功增加量在已選擇的風(fēng)電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配。10. 如權(quán)利要求9所述的一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率控制方法，其特征是，在步驟六中，有 功功率偏差小于零時(shí)： 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都運(yùn)行在最小運(yùn)行功率時(shí)，仍不能滿足當(dāng)前有功減容量要 求，則先將所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組有功功率降至最小運(yùn)行功率，然后從停機(jī)隊(duì)列中依次 停止風(fēng)電機(jī)組，直到已停止風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和大于等于巧某,,），則將已停止 風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和Pstep與|aP|-巧的差值作為有功增加量在不需要停機(jī)的風(fēng) 電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分配；A P為有功功率偏差，巧為所有運(yùn)行的可調(diào) 風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和； 所有運(yùn)行的可調(diào)風(fēng)電機(jī)組都降至最小運(yùn)行功率時(shí)，能夠滿足當(dāng)前有功減容量要求，貝U 從有功減裕度隊(duì)列中依次選擇風(fēng)電機(jī)組，直至已選擇的風(fēng)電機(jī)組的有功減裕度總和大于等 于I APl，則將I APl作為有功減少量在已選擇的風(fēng)電機(jī)組間采用相似調(diào)整裕度原則進(jìn)行分 配。
【文檔編號(hào)】H02J3/48GK105914796SQ201610370658
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】楊曉強(qiáng), 胡從川, 闕波, 錢海, 盛國(guó)棟
【申請(qǐng)人】都城綠色能源有限公司