基于导数最优的功率转换及暂态储能控制方法

摘要

本发明公开了一种并网风电场的能量控制方法，其特征在于其包括：设置一个数据采集和判断周期；通过实时监控系统搜集风场每台风机的实时功率数据，包括：每台风机当前功率、每台风机下一周期功率指令、风电场当前总输出功率、风电场下一周期总输出功率指令；设置一个风场输出节点允许的功率波动率极限值；设置一种增量判断规则，用于判断下一周期的功率控制趋势是实时风能功率指令为增量进行，或者以极限值为增量进行；设置一种能量分配规则，用于分配极限功率在风机中的比例；本发明在不额外增加储能设备的前提下通过风轮的暂态储能作用解决了风电场瞬态功率波动问题。

主权项

一种基于导数最优的功率转换及暂态储能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据实时监控系统搜集的每台风机当前功率和下一周期的功率指令计算单台风机的功率增量ΔPx，同时计算风场总功率增量ΣΔP，ΔPx＝Px2‑Px1，x∈{1，2，3，4...n‑1，n}………………………(式1)式1中：n表示风场中总风机台数；Px2表示第x台风机下一周期的功率指令；Px1表示第x台风机当前周期的功率值；ΔPx表示第x台风机的功率增量；ΣΔP＝ΔP1+Δp2+ΔP3+...+ΔPn‑1+ΔPn………………………(式2)式2中：ΣΔP表示风场总功率增量；2)根据ΔPx将风场的风机集合分为三个子集：a)功率增加的风机；b)功率不变的风机；c)功率减小的风机；3)根据风场总功率增量ΣΔP判断是否进入功率限制程序：若|ΣΔP/T|≤M，则不进入功率限制程序，风机按照各自主控单元下一周期的功率指令Px2进行功率跟踪和调节，本次判断结束；若|ΣΔP/T|＞M，则进入功率限制程序，所允许的风场总功率增量绝对值为：M·T；4)若进入功率限制程序，则进行功率分配：若ΣΔP/T＞M，则查找出功率增加的风机子集元素，同时对这些风机的功率增量按式3进行修正与分配，ΔPx′＝(ΔPx/|ΣΔP |)×(M·T)，x∈{1，2，3，4...n‑1，n}………………………(式3)式3中：ΔPx′为下一周期功率将要增加或减小的风机功率指令修订值；T为数据采集和判断周期；M为风场输出节点允许的功率波动率极限值若ΣΔP/T＜‑M，则查找出功率减小的风机子集元素，同时对这些风机的功率增量按式3进行修正与分配。