利用小时数偏差最小的风电场风电机组自动启停控制方法

摘要

本发明涉及一种利用小时数偏差最小的风电场风电机组自动启停控制方法，属于新能源接入电力系统的运行和控制技术领域。本方法根据公平调度的原则，当通过连续调节并网风电机组的有功功率可满足控制要求时，不使用启、停机方式，若需要启机，则启动利用小时数较低的风电机组；若需要停机，则优先切除利用小时数较高的风电机组。依据利用小时数排序的方式进行启停机控制，可有效避免针对同一台风机的频繁启停，提高风机的使用寿命。本方法可集成在风电场运行的有功功率自动控制子站系统中，以实时根据风力发电运行状态和风电机组的运行状态，实施最适宜的控制策略，保证准确追踪调度主站下发的控制指令，并兼顾各风电机组间的公平调度。

主权项

一种利用小时数偏差最小的风电场风电机组自动启停控制方法，包括以下步骤：(1)从风电机组监控系统采集当前并网运行的各风电机组的实时有功功率p^w、有功上限和有功下限p^w，从电网调度中心实时采集调节主站下发的风电场控制指令p^set，从升压站监控系统实时采集风电场并网点有功功率实时值p^real；(2)设定风电场有功控制死区p^dead，对电网调度主站接纳风电的能力进行判断：(2.1)若p^set>p^real+p^dead，则判定电网调度主站具有继续接纳风电的空间，风电场可增加控制风电场有功功率，转步骤(3)；(2.2)若p^set<p^real‑p^dead，则判定电网调度主站需要该风电场弃风，以保证电网安全，转步骤(5)；(2.3)若|p^set‑p^real|<p^dead，则判定当前风电场有功功率满足电网调度主站要求，保持风电场有功功率，转步骤(7)；(3)计算当前风电场并网风电场机组的最大理论有功功率p^w,max，其中，i为并网运行风电机组的序号，Ω^R为所有并网运行的风电机组集合，为第i个并网运行风电机组的有功功率上限，根据最大理论有功功率p^w,max和风电场控制指令p^set，判断是否需要另外启动风电机组：(3.1)若p^w,max≥p^set，则判定不需要另外启动风电机组，转步骤(7)；(3.2)若p^set>p^w,max，则判定需要另外启动风电机组，以满足控制指令要求，转步骤(4)；(4)选择未检修、未并网但设备无问题可投入并网的风电机组作为待并网运行机组，构成集合Ω^Q，计算集合Ω^Q内各风电机组的利用小时数，按照利用小时数从小到大进行排序，并使前N个风电机组构成一个待启动风电机组集合，N满足如下关系：$\underset{i\in {\Omega }^Q}{\overset{i\le N}{\Sigma }}\overline{p^{w,i}}<p^{set}-p^{w,max}<\underset{i\in {\Omega }^Q}{\overset{i\le N+1}{\Sigma }}\overline{p^{w,i}};$(5)计算当前风电场并网风电场机组的最小理论有功功率p^w,min，其中，i为并网运行风电机组的序号，Ω^R为所有并网运行的风电机组集合，p^w,i为第i个并网运行风电机组的有功功率下限，根据最小理论有功功率p^w,min和风电场控制指令p^set，判断是否需要切除并网风电机组：(5.1)若p^w,min<p^set，则判定不需要切除并网风电机组，转步骤(7)；(5.2)若p^w,min≥p^set，则判定需要切除并网风电机组，转步骤(6)；(6)从风电机组运行信息历史数据库中获取所有并网运行的风电机组集合Ω^R内各风电机组的利用小时数，将利用小时数从大到小依次进行排序，并使前N个风电机组构成一个待切除并网风电机组集合，N满足如下关系：$\underset{i\in {\Omega }^R}{\overset{i\le N}{\Sigma }}\underset{‾}{p^{w,i}}<p^{w,min}-p^{set}<\underset{i\in {\Omega }^R}{\overset{i\le N+1}{\Sigma }}\underset{‾}{p^{w,i}};$(7)根据步骤(4)和步骤(6)确定的待启动风电机组集合和待切除并网风电机组集合，确定启动风电机组或待切除并网风电机的控制指令，通过风电机组监控系统将该控制指令下发到风电场的各风电机组，实现风电场风电机组自动启停。