專利名稱：一種風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電場(chǎng)控制方法，特別涉及功率分配方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著清潔能源在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展，非化石能源的總量消耗比重不斷增加，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。截止2011年底，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)近6240萬千瓦，居世界第一。然而，隨著大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)接入，風(fēng)力發(fā)電容量隨之增加，但風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)程度仍很低，對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷影響顯著，由此風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行提上日程。如何根據(jù)風(fēng)力發(fā)電的自身特點(diǎn)，建立一種新型風(fēng)電場(chǎng)功率分配調(diào)度方法以適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度要求，保持風(fēng)電場(chǎng)和電網(wǎng)功率平衡，是當(dāng)前電力系統(tǒng)安全運(yùn)行迫切需要解決的問題，也是保證風(fēng)電場(chǎng)功率輸出平穩(wěn)、提高電能質(zhì)量的需要。風(fēng)能是一種隨機(jī)性、波動(dòng)性較大的可再生能源。合理地提高風(fēng)能利用效率，并最大限度地發(fā)揮風(fēng)電機(jī)組功率輸出效率，目前國(guó)內(nèi)外開展了大量基于電氣剖分的硬件設(shè)施功率調(diào)節(jié)策略研究，但多數(shù)采用機(jī)組停機(jī)和調(diào)槳方法，這樣不僅導(dǎo)致在風(fēng)速最佳情況下不能充分地利用風(fēng)資源，而且嚴(yán)重影響了機(jī)組的發(fā)電運(yùn)行效率，尤其是在氣候比較惡劣時(shí)，極易導(dǎo)致機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行或頻繁操作下的設(shè)備元件損壞，造成機(jī)組與電網(wǎng)解列、經(jīng)濟(jì)效益降低。風(fēng)電場(chǎng)功率分配與風(fēng)電機(jī)組的有功/無功功率控制、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)出力變化息息相關(guān)。國(guó)內(nèi)外對(duì)此提出了不少規(guī)程，如德國(guó)對(duì)有功調(diào)節(jié)速度要求達(dá)到每秒10%的機(jī)組額定容量而不應(yīng)引起繼電保護(hù)動(dòng)作；有功功率最大恢復(fù)速度為每分鐘10%的額定有功功率。我國(guó)新頒布的風(fēng)電接入技術(shù)規(guī)定要求風(fēng)電場(chǎng)有功功率變化率根據(jù)其裝機(jī)容量有所不同，如容量在30到150麗的風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化率IOmin不能超過額定容量的1/3，Imin平均上限為額定容量的1/10。這些規(guī)程不僅反映了各國(guó)風(fēng)電機(jī)組技術(shù)和管理水平的不同，而且表明風(fēng)電不具備常規(guī)火電機(jī)組的功率調(diào)節(jié)能力。因此，在電網(wǎng)限功率運(yùn)行時(shí)段內(nèi)，研究如何協(xié)調(diào)電網(wǎng)運(yùn)行并制定合理有效地功率分配方法，連續(xù)平滑地控制有功功率和無功功率變化，保持機(jī)組在網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，是目前風(fēng)電場(chǎng)面臨的技術(shù)難點(diǎn)之一。我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組中，雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)電機(jī)組約占60%，恒速風(fēng)電機(jī)組約占30%，其他約占10%，由于部分風(fēng)電場(chǎng)未配備快速無功補(bǔ)償裝置或控制系統(tǒng)，使得風(fēng)電機(jī)組在不棄風(fēng)情況下，支持電網(wǎng)調(diào)度指令的控制有功/無功功率調(diào)節(jié)增加了難度。因此，克服風(fēng)電機(jī)組出力的無規(guī)律性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與功率分配方法的無縫鏈接，改善機(jī)組運(yùn)行模式和出力調(diào)節(jié)控制切換方法等研究成果相對(duì)罕見，而對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定和機(jī)組正常運(yùn)行至關(guān)重要。目前，在電力系統(tǒng)中針對(duì)風(fēng)電接入的功率分配技術(shù)有如下方法中國(guó)專利201010518499. 7《一種風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有功功率分配方法》提出了一種風(fēng)電場(chǎng)有功功率分配方法，該方法根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行參數(shù)、故障、預(yù)測(cè)功率信息將風(fēng)電機(jī)組劃分為故障、降功率輸出、低風(fēng)速區(qū)、高風(fēng)速區(qū)和待啟五種類型來執(zhí)行功率分配升降調(diào)節(jié)，提高了風(fēng)電機(jī)組的可利用率，避免了機(jī)組的頻繁起停。中國(guó)專利201110318857. 4《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組有功功率優(yōu)化分配方法》基于實(shí)時(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)和超短期預(yù)測(cè)，計(jì)算升降功率裕度系數(shù)的有功功率分配方法。該方法僅從機(jī)組自身運(yùn)行約束條件出發(fā)，實(shí)施升降功率。并使場(chǎng)內(nèi)盡可能多的風(fēng)電機(jī)組參與功率調(diào)節(jié)，減少了風(fēng)電機(jī)組的調(diào)節(jié)頻度，從一定程度上提高了風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。上述兩份專利分別從機(jī)組自身運(yùn)行信息、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)、啟停機(jī)組等角度闡述了有功功率的分配及調(diào)節(jié)技術(shù)。然而，由于風(fēng)力發(fā)電可靠性差，導(dǎo)致現(xiàn)有的帶功率預(yù)測(cè)的分配技術(shù)受到外部自然條件和內(nèi) 部故障限制，并不能充分合理地反映實(shí)際發(fā)電量，并且兩份專利僅提及分配計(jì)算，如何實(shí)施控制沒有詳盡表述。中國(guó)專利201010269035. 7《用于風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)電有功功率自動(dòng)控制方法》提供一種用于監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)電有功自動(dòng)控制方法，通過最大出力、計(jì)劃跟蹤和自適應(yīng)調(diào)節(jié)三種模式來控制有功功率輸出，利用有功最大功率變化率、電網(wǎng)頻率信息等條件限制進(jìn)行容量比例計(jì)算分配到每臺(tái)機(jī)組，從而使風(fēng)電場(chǎng)協(xié)調(diào)配合接入地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行，提高了風(fēng)電場(chǎng)的自動(dòng)化控制和管理運(yùn)行水平。隨著機(jī)組類型增多、功率可調(diào)程度存在差異，雖然在中國(guó)專利201010269035. 7的策略中減少應(yīng)用頻繁停機(jī)來限制風(fēng)電機(jī)組出力的頻度，然而單一采用比例模型調(diào)節(jié)，實(shí)際可解釋性較差。而且，針對(duì)無功功率研究與有功分配類似，但在有功無功協(xié)調(diào)控制上實(shí)施較少。因此，對(duì)于風(fēng)電機(jī)組從功率分配計(jì)算、調(diào)節(jié)控制實(shí)施到協(xié)調(diào)常規(guī)火電等發(fā)電運(yùn)行控制、監(jiān)控系統(tǒng)有功和無功功率調(diào)節(jié)以及功率限制結(jié)束的功率恢復(fù)調(diào)節(jié)整個(gè)過程，在上述文獻(xiàn)中均未深入涉及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服目前風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)有功和無功功率的協(xié)調(diào)分配方式的缺陷，以及具體限制調(diào)節(jié)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的有功/無功功率輸出技術(shù)舉措的缺點(diǎn)，提出一種結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)施功率分配控制的方法。本發(fā)明功率綜合分配方法遵循以下原則a)滿足電網(wǎng)調(diào)度中心的限功率運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度要求，并使風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行保持在功率限定值的95%-105%指標(biāo)范圍內(nèi)。b)最大限度地減小風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)調(diào)整機(jī)組數(shù)目，減少有功功率損耗。本發(fā)明功率綜合分配方法的效果如下a)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率分配值與當(dāng)前出力值相比，升降調(diào)節(jié)偏差較小，可以避免與電網(wǎng)解列和停機(jī)事故發(fā)生。b)與現(xiàn)有的常規(guī)分配方式相比，不僅從分配方法上改進(jìn)優(yōu)化，而且降低了調(diào)整機(jī)組次數(shù)和分配不公比例。c)防止因功率調(diào)節(jié)變化過快造成電網(wǎng)電壓和頻率大幅度波動(dòng)。本發(fā)明對(duì)組成風(fēng)電場(chǎng)的多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的功率進(jìn)行綜合分配，通過各風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)與風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的通訊實(shí)施控制。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)處于限定功率時(shí)段時(shí)，本發(fā)明針對(duì)不同類型的可控風(fēng)電機(jī)組實(shí)施有功和無功功率的協(xié)調(diào)控制。本發(fā)明技術(shù)方案包括對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，功率分配計(jì)算，輸出分配調(diào)節(jié)指令，實(shí)施功率微調(diào)節(jié)等步驟，最終控制機(jī)組的運(yùn)行滿足功率限定要求。各步驟的具體內(nèi)容如下
I、所述的對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)步驟是通過現(xiàn)場(chǎng)總線或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)傳送至風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，與風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)建立正常通訊。此實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的過程是監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，以及采用四種計(jì)算方法實(shí)施分配計(jì)算的基礎(chǔ)手段，在整個(gè)功率綜合分配過程提供風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)。2、所述的分配值計(jì)算步驟可采用最小保持機(jī)組組合、多目標(biāo)規(guī)劃分配、備用機(jī)組容量旋轉(zhuǎn)和有功無功功率協(xié)調(diào)控制等四種方法計(jì)算風(fēng)電機(jī)組功率分配值，為監(jiān)控系統(tǒng)向風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)施功率分配控制時(shí)，選擇執(zhí)行輸出分配調(diào)節(jié)指令模式和功率微調(diào)節(jié)步驟提供了功率的變化目標(biāo)I)最小保持機(jī)組組合分配方法最小保持機(jī)組組合分配方法是根據(jù)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行風(fēng)況和功率，確立并計(jì)算得出參與分配的機(jī)組及其功率調(diào)整值，它反映了參與功率分配機(jī)組由實(shí)際運(yùn)行功率變化到功率限定值時(shí)的功率變化值。最小保持機(jī)組組合分配方法從機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的電氣原理出發(fā)，適用于機(jī)組額定輸出功率差異較大，參與分配機(jī)組數(shù)量較少，且風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)不具備功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的情況。此方法的步驟如下(a)首先實(shí)時(shí)采集當(dāng)前時(shí)刻t下的風(fēng)速WindSem (t)、風(fēng)向WindXem (t)、每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率PicOT(t)、統(tǒng)計(jì)參與功率調(diào)節(jié)的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量Ut)，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)正常并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組數(shù)量Ntotal ;計(jì)算每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出有功功率與最大運(yùn)行功率的運(yùn)行效率系數(shù)kimax，以及每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出有功功率與最小運(yùn)行功率的運(yùn)行效率系數(shù)kimin kifflin = Picur (t)/Pfflini (t) (1-1)kifflax = Picur (t)/Pfflaxi (t) (1-2)公式(1-1)和(1-2)中，Pmaxi(t)表示風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行最大功率極限，Pmini (t)表示風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行最小功率極限；(b)然后計(jì)算參與功率調(diào)節(jié)的機(jī)組數(shù)量比例Rinum,Rinum = Nctrl (t)/Ntotal (1-3)之后進(jìn)入步驟(C)；(C)結(jié)合運(yùn)行效率系數(shù)kimin、kimax和參與調(diào)節(jié)比例系數(shù)Rinum,建立似然函數(shù)，確定一個(gè)估計(jì)系數(shù)α ;L(a) = L(kifflin, kifflax, Rinim; α) (1-4)(d)根據(jù)α劃分置信區(qū)間，選擇不滿足公式(1_5)、( 1-6)的機(jī)組，設(shè)定時(shí)間極小系數(shù)h，在當(dāng)前時(shí)刻內(nèi)選擇待機(jī)及并網(wǎng)正常運(yùn)行的機(jī)組參與分配，參與分配調(diào)節(jié)的機(jī)組
組合數(shù)量為Ndispatdl ；
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的分配方法的步驟包括對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，功率分配計(jì)算，輸出分配調(diào)節(jié)指令和實(shí)施功率微調(diào)節(jié)；所述的對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)步驟是通過現(xiàn)場(chǎng)總線或網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)傳送至風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，與風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)建立正常通訊，監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)；所述的分配值計(jì)算步驟采用最小保持機(jī)組組合、多目標(biāo)規(guī)劃分配、備用機(jī)組容量旋轉(zhuǎn)和有功無功功率協(xié)調(diào)控制的方法計(jì)算風(fēng)電機(jī)組功率分配值；所述的功率微調(diào)節(jié)步驟是在一次功率分配完成時(shí)，若風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)電機(jī)組未達(dá)到限定值指標(biāo)Punl(t)或出現(xiàn)過度調(diào)節(jié)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述的輸出分配調(diào)節(jié)指令步驟針對(duì)分配值計(jì)算步驟得到的功率調(diào)整值以及功率微調(diào)節(jié)的設(shè)定功率值采取應(yīng)用等比例輸出、驗(yàn)證輸出指令和功率微調(diào)節(jié)三種模式，通過風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)下達(dá)控制調(diào)節(jié)功率的指令。
2.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的最小保持機(jī)組組合分配方法根據(jù)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行風(fēng)況和功率，確立并計(jì)算得出參與分配的機(jī)組及其功率調(diào)整值； 此方法的步驟如下 (a)首先實(shí)時(shí)采集當(dāng)前時(shí)刻t下的風(fēng)速WindSeur(t)、風(fēng)向WindXeulXt)、每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率Picm⑴、統(tǒng)計(jì)參與功率調(diào)節(jié)的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量Nrtri⑴，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)正常并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組數(shù)量Ntotal ;計(jì)算每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出有功功率與最大運(yùn)行功率的運(yùn)行效率系數(shù)kimax，以及每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組輸出有功功率與最小運(yùn)行功率的運(yùn)行效率系數(shù)kimin kimin = Picur (t) /Pmini (t) (1-1)kimax = Picur ⑴ /Pmaxi (t) (1-2 ) 公式(1-1)和(1-2)中，Pmaxi(t)表示風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行最大功率極限，Pmini (t)表示風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行最小功率極限； (b)然后計(jì)算參與功率調(diào)節(jié)的機(jī)組數(shù)量比例RiM， Rinum = Nctrl (t) /Ntotal (1-3) 之后進(jìn)入步驟(C); (C)結(jié)合運(yùn)行效率系數(shù)kiDlin、kiMX和參與調(diào)節(jié)比例系數(shù)Rinum,建立似然函數(shù),確定一個(gè)估計(jì)系數(shù)a ; L(a ) = L(kimin, kimax, Rinum; a ) (1-4) (d)根據(jù)a劃分置信區(qū)間，選擇不滿足公式(1-5)、(1_6)的機(jī)組，設(shè)定時(shí)間極小系數(shù)h，在當(dāng)前時(shí)刻內(nèi)選擇待機(jī)及并網(wǎng)正常運(yùn)行的機(jī)組參與分配，參與分配調(diào)節(jié)的機(jī)組組合數(shù)量為 ^dispatch *^,(0 = Pmaxi(J-,) a * ^cur (,) = Pmini(1-6) (e)檢查當(dāng)前時(shí)刻內(nèi)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。若機(jī)組處于停止或檢修狀態(tài)，劃分為不可控機(jī)組，并返回至步驟(d)，否則進(jìn)入步驟(f)； (f )按照公式(1-7)和(1-8)，比較參與分配機(jī)組的當(dāng)前運(yùn)行功率Picm (t)與限定功率值Pum⑴，計(jì)算參與分配機(jī)組Ndispatdl的參考平均值Piavg (t)，計(jì)算得出參與分配機(jī)組Ndispatah的單臺(tái)機(jī)組提升或降低功率的調(diào)整量APiU),Pum ⑴=Piavg ⑴ *Ndispatch± Perr (1-7)ΔΡ (t) = I Picur ⑴-Piavg(t) I(1-8) 公式(1-8)中，功率總調(diào)整量Σ APi (t)與PUm(t)之間的極小偏差。
3.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的多目標(biāo)規(guī)劃分配方法根據(jù)機(jī)組的啟停時(shí)間，響應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)間，并網(wǎng)電壓和頻率電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)計(jì)算參與分配機(jī)組的功率分配值； 此方法的步驟如下 Ca)采集反映機(jī)組正常運(yùn)行的性能參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，按照固定時(shí)間間隔Ts來統(tǒng)計(jì)以下參數(shù)機(jī)組累計(jì)停機(jī)時(shí)間Tsttjp、持續(xù)運(yùn)行時(shí)間Tran、累計(jì)開機(jī)時(shí)間IVtjff、最小持續(xù)停機(jī)時(shí)間Ti,dOTn、累計(jì)停機(jī)次數(shù)Csttjp和累計(jì)故障次數(shù)Cfault ； (b)根據(jù)步驟(a)得到的參數(shù)，確立以下約束條件 累計(jì)開機(jī)時(shí)間大于等于最小持續(xù)停機(jī)時(shí)間， Ti,off ^ Tijdown(2-1) 單臺(tái)機(jī)組的響應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)間小于設(shè)定時(shí)間系數(shù)λ范圍，其中Tiresp為每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組響應(yīng)速度表示風(fēng)電場(chǎng)整體調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí)間； max {Tiresp，TgresP, · · ·，T^respj Tnresp}入 5^Tre5P0nse ^ 0 (2 2 ) 利用排列組合原理，確立可參與功率分配的機(jī)組Ndispatah ； (c)建立有功功率分配調(diào)節(jié)的目標(biāo)函數(shù)； 忽略傳輸線路損耗，保持電力系統(tǒng)負(fù)荷PD(t)與風(fēng)電場(chǎng)輸出功率Σ Pi (t)平衡的目標(biāo)函數(shù)，其中公式(2-3)中，Pi (t)為給單臺(tái)機(jī)組分配的功率值，i表示參與分配機(jī)組數(shù)量(0〈i〈Ndispatch)， Pd (t)- Σ Pi (t) = O(2-3) 進(jìn)行分配計(jì)算后，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率Σ PJt)與功率限定值PUm(t)的方差最小 Pdispatch (t) =E Pi (t)(2-4)
4.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的備用機(jī)組容量旋轉(zhuǎn)方法根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)含有線路數(shù)量及機(jī)組實(shí)際運(yùn)行功率，計(jì)算得出參與分配的機(jī)組及其功率分配值； 本方法步驟如下 (a)設(shè)定風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)含有Num條線路，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)可參與調(diào)節(jié)的單臺(tái)機(jī)組功率分配值Pi(t)計(jì)算如下
5.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的有功無功協(xié)調(diào)控制方法根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率進(jìn)行改進(jìn)計(jì)算，得出參與分配的機(jī)組有功分配值，然后根據(jù)有功來確定無功調(diào)節(jié)值 本方法步驟如下 Ca)檢查風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)是否具備無功調(diào)節(jié)裝置且場(chǎng)內(nèi)機(jī)組具備分配調(diào)節(jié)能力，若不滿足，則不能進(jìn)入步驟(b); (b)對(duì)當(dāng)前風(fēng)況風(fēng)速WindSeur (t)和風(fēng)向WindXem (t)，結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行規(guī)范中要求的風(fēng)電場(chǎng)備用容量指標(biāo)參考值Pm，依次根據(jù)公式(4-1)至所述的公式(4-3)計(jì)算每臺(tái)機(jī)組有功功率Pi (t)，
6.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的功率微調(diào)節(jié)步驟方法如下 (1)風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)組完成實(shí)施一次功率分配控制之后，采集風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)單臺(tái)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行功率Picm⑴，計(jì)算偏差比例A Ptarget⑴， A Ptarget ⑴=I (PLiffl- E Picur (t)) /PLiffl I (5-1) (2)檢查風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的參與分配機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)是否正常；若并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)正常，進(jìn)入步驟(3);若并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)不正常，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)； (3)判斷偏差比例APtarget(t)，若APtarget (t)滿足風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)及技術(shù)規(guī)定中的參考范圍，執(zhí)行步驟(4)，否則，返回分配計(jì)算步驟重新計(jì)算分配值； (4)設(shè)定單臺(tái)功率給定值為APtogrt(t)，利用風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)向風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)輸出調(diào)節(jié)機(jī)組有功指令，進(jìn)入步驟(5)； (5)結(jié)合當(dāng)前風(fēng)況和實(shí)際運(yùn)行功率Picm(t)，選擇未參與分配的可控機(jī)組NJt)實(shí)施調(diào)節(jié)；檢測(cè)機(jī)組NJt)的運(yùn)行功率是否達(dá)到最大極限Pmaxi (t)和最小極限Pmini (t)，對(duì)未達(dá)到極限值的機(jī)組Nv (t)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到限功率時(shí)段結(jié)束。
7.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的輸出分配調(diào)節(jié)指令步驟中的等比例輸出指令是將分配計(jì)算步驟得到單臺(tái)機(jī)組功率調(diào)整值A(chǔ)PiU),設(shè)定比例系數(shù)α，0< α <1，依據(jù)CI-APiU)對(duì)單臺(tái)機(jī)組輸出分配指令；所述的驗(yàn)證輸出指令是比較指令下達(dá)時(shí)間t d與機(jī)組自身響應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)間Tiresp，風(fēng)電場(chǎng)整體調(diào)節(jié)速率Tresmpse和風(fēng)電機(jī)組與監(jiān)控系統(tǒng)的通信速率Tram之間的關(guān)系，若t d ( max{Tiresp, Tresonpse, TcJ，則持續(xù)發(fā)送分配指令；若tcmd > max (Tiresp, Tresonpse, TraJ ,則停止下達(dá)分配指令；當(dāng)判斷風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)過度調(diào)節(jié)情況時(shí)，采用輸出設(shè)定功率給定值的指令方式調(diào)節(jié)功率，使風(fēng)電機(jī)組在當(dāng)前風(fēng)況下處于最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。
8.按照權(quán)利要求I所述的風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，其特征在于，所述的功率綜合分配方法的具體實(shí)施步驟如下 a、風(fēng)電場(chǎng)在T1時(shí)刻接到電網(wǎng)調(diào)度功率限定指令Pum(t)，首先在分配計(jì)算步驟中，判斷此限定值P-(t)是否介于風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組運(yùn)行最小出力Σ Pfflini (t)與最大出力Σ Pfflaxi (t)之間，若是，進(jìn)入步驟b ;否則，無需執(zhí)行限功率控制；b、將從風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)采集得到的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合所述的公式(1-1)至所述的公式(5-1)，將所述的數(shù)據(jù)信息分類存儲(chǔ)和管理，然后進(jìn)入步驟c ； C、忽略線路功率損耗，按照公式(I )，計(jì)算總調(diào)整計(jì)劃值Λ P ；
全文摘要
一種風(fēng)電場(chǎng)功率綜合分配方法，包括對(duì)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，功率分配計(jì)算，輸出分配調(diào)節(jié)指令和實(shí)施功率微調(diào)節(jié)。分配值計(jì)算采用最小保持機(jī)組組合、多目標(biāo)規(guī)劃分配、備用機(jī)組容量旋轉(zhuǎn)和有功無功功率協(xié)調(diào)控制的方法計(jì)算風(fēng)電機(jī)組功率分配值。功率微調(diào)節(jié)是在一次功率分配完成時(shí)，若風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)電機(jī)組未達(dá)到限定值指標(biāo)PLim(t)或出現(xiàn)過度調(diào)節(jié)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出分配調(diào)節(jié)指令針對(duì)分配值計(jì)算得到的功率調(diào)整值以及功率微調(diào)節(jié)的設(shè)定功率值采取應(yīng)用等比例輸出、驗(yàn)證輸出指令和功率微調(diào)節(jié)三種模式，對(duì)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)下達(dá)控制調(diào)節(jié)功率的指令。本發(fā)明通過判斷風(fēng)電機(jī)組當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，利用風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)功率監(jiān)視和調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H02J3/46GK102856925SQ201210322420
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
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