本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)方法、電子設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)正在高速發(fā)展，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量正逐步擴(kuò)大，大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接入電網(wǎng)，故風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)頻率的支撐必不可少，而風(fēng)機(jī)慣量響應(yīng)是頻率支撐的一種有效方法。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，雖然風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠滿足響應(yīng)功率幅值及響應(yīng)時(shí)間的要求，但是當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處地區(qū)的風(fēng)況較為惡劣時(shí)，此時(shí)慣性響應(yīng)過程中的功率控制精度容易過大，且忽略了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由功率恢復(fù)過程向正常運(yùn)行模式切換的過程時(shí)功率的突變問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)方法、電子設(shè)備及介質(zhì)，本方案在判斷出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要進(jìn)行慣性響應(yīng)后，考慮到當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處地區(qū)對(duì)功率控制的影響，所以通過卡爾曼濾波技術(shù)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率控制精度；其次，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由功率恢復(fù)過程向正常運(yùn)行模式切換的過程時(shí)，本方案會(huì)通過控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電磁轉(zhuǎn)矩的斜率變化量，以減小切換過程中功率的突變。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)方法，包括：

3、獲取電網(wǎng)的當(dāng)前頻率及所述電網(wǎng)的當(dāng)前頻率變化率，并根據(jù)所述當(dāng)前頻率及所述當(dāng)前頻率變化率判斷所述電網(wǎng)對(duì)應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否需要進(jìn)行慣性響應(yīng)；

4、若所述電網(wǎng)對(duì)應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要進(jìn)行慣性響應(yīng)，則獲取所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的當(dāng)前功率、當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述當(dāng)前功率及所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)功率增量；

5、基于卡爾曼濾波技術(shù)及所述當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速對(duì)所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，并根據(jù)修正后的所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述當(dāng)前功率及所述目標(biāo)功率增量控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出；

6、根據(jù)所述實(shí)際轉(zhuǎn)矩輸出的時(shí)間停止所述實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出，并控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電磁轉(zhuǎn)矩的斜率變化量為預(yù)設(shè)斜率變化量，直至所述電磁轉(zhuǎn)矩的斜率減少至零。

7、可選的，所述基于卡爾曼濾波技術(shù)及所述當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速對(duì)所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，包括：

8、獲取所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低速軸轉(zhuǎn)矩、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、等效彈性剛度、阻尼系數(shù)及齒輪箱傳動(dòng)比；

9、根據(jù)所述等效彈性剛度、阻尼系數(shù)及齒輪箱傳動(dòng)比、所述當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速確定狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及激勵(lì)影響矩陣；

10、根據(jù)所述等效彈性剛度、所述低速軸轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵(lì)影響矩陣、所述當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速確定后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差；

11、基于所述后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差對(duì)所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。

12、可選的，所述根據(jù)所述等效彈性剛度、所述低速軸轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵(lì)影響矩陣、所述當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速確定后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差，包括：

13、獲取當(dāng)前環(huán)境誤差噪聲；

14、根據(jù)所述低速軸轉(zhuǎn)矩、所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩確定輸入矢量；

15、根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低速軸等效扭轉(zhuǎn)角、所述當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速確定狀態(tài)矢量；

16、根據(jù)所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速確定觀測(cè)矢量；

17、根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境誤差噪聲、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵(lì)影響矩陣、所述輸入矢量及所述狀態(tài)矢量確定狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)值；

18、基于所述狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)值、所述輸入矢量、所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述激勵(lì)影響矩陣及先驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差確定公式確定先驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差；

19、根據(jù)所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述輸入矢量、所述等效彈性剛度、所述先驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差及所述觀測(cè)矢量確定所述后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差。

20、可選的，所述根據(jù)所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述輸入矢量、所述等效彈性剛度、所述先驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差及所述觀測(cè)矢量確定所述后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差，包括：

21、根據(jù)所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、所述狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)值對(duì)應(yīng)的狀態(tài)最優(yōu)誤差協(xié)方差、預(yù)設(shè)誤差噪聲協(xié)方差確定所述先驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差對(duì)應(yīng)的先驗(yàn)估計(jì)誤差協(xié)方差；

22、根據(jù)所述先驗(yàn)估計(jì)誤差協(xié)方差及預(yù)設(shè)觀測(cè)矩陣確定卡爾曼增益；

23、基于所述卡爾曼增益、所述先驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差、所述觀測(cè)矢量、所述輸入矢量及所述等效彈性剛度確定所述后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差。

24、可選的，所述基于所述后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差對(duì)所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，包括：

25、根據(jù)所述后驗(yàn)狀態(tài)估計(jì)誤差確定對(duì)應(yīng)的最優(yōu)估計(jì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并控制所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為所述最優(yōu)估計(jì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

26、可選的，所述根據(jù)修正后的所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述當(dāng)前功率及所述目標(biāo)功率增量控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出，包括：

27、獲取所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組pi轉(zhuǎn)矩環(huán)的額定轉(zhuǎn)矩；

28、根據(jù)所述額定轉(zhuǎn)矩、修正后的所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述當(dāng)前功率、所述目標(biāo)功率增量及額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩確定公式確定額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩；

29、將所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩疊加至所述額定轉(zhuǎn)矩，以控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出。

30、可選的，在所述將所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩疊加至所述額定轉(zhuǎn)矩之前，還包括：

31、根據(jù)所述額定轉(zhuǎn)矩、修正后的所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述當(dāng)前功率、所述目標(biāo)功率增量及預(yù)設(shè)限幅值確定所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩的上限值及所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩的下限值；

32、控制疊加至所述額定轉(zhuǎn)矩的所述額外疊加電磁轉(zhuǎn)矩不超過所述上限值及所述下限值。

33、可選的，在所述根據(jù)所述實(shí)際轉(zhuǎn)矩輸出的時(shí)間停止所述實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出之后，還包括：

34、根據(jù)所述目標(biāo)功率增量確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在進(jìn)行所述慣性響應(yīng)過程中的累計(jì)恢復(fù)功率值；

35、基于所述當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述累計(jì)恢復(fù)功率值及預(yù)設(shè)虛擬慣量確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速期望值，并控制所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變?yōu)樗霭l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速期望值。

36、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：

37、存儲(chǔ)器，用于保存計(jì)算機(jī)程序；

38、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)如上述所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)方法。

39、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于保存計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)方法。

40、本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的慣量響應(yīng)方法、電子設(shè)備及介質(zhì)，本方案先根據(jù)當(dāng)前頻率及當(dāng)前頻率變化率判斷電網(wǎng)對(duì)應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否需要進(jìn)行慣性響應(yīng)，并在判斷出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要進(jìn)行慣性響應(yīng)后，考慮到當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處地區(qū)對(duì)功率控制的影響，所以通過卡爾曼濾波技術(shù)及當(dāng)前風(fēng)輪轉(zhuǎn)速對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，并根據(jù)修正后的當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前功率及目標(biāo)功率增量控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出，以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率控制精度；其次，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由功率恢復(fù)過程向正常運(yùn)行模式切換的過程時(shí)，本方案會(huì)通過控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電磁轉(zhuǎn)矩的斜率變化量，以減小切換過程中功率的突變。