一种agc控制器性能检测方法及装置的制造方法_3

文档序号:9809823阅读:来源:国知局
述的第一时间记录单元4用于记录该AGC控制器1从上位机2接收一功 率指令的指令接收时间tl,该功率指令包含一初始功率值P1。
[0066] 在检测开始时,通过上位机2向AGC控制器1发送一功率指令,该功率指令的功率 值为P1。并且,该上位机2可以以两种方式发送该功率指令:(1)每五分钟下发一次功率指 令,使风电机组3进行静态调节,从而可检测该风电机组3的静态性能;(2)每一分钟下发 一次功率指令,使风电机组3进行动态调节,从而可检测该风电机组3的动态性能。
[0067] 上述的第一时间记录单元4则记录下AGC控制器1接收该功率值的指令接收时间 tlo
[0068] 上述的电流及电压值获取单元5用于获取风电机组3响应一功率控制指令生成的 三相电流值及三相电压值。
[0069] AGC控制器1在接收到上位机2下发的功率指令之后,首先对风电场中正常运行的 风电机组3的台数进行计算,在计算得到风电场中正常运行的风电机组3的台数之后,开始 分析每台风电机组3当前的风速信号,根据每台风电机组3当前运行的风速信号计算出每 台风电机组3可发功率的上限值,此时AGC控制器1通过每台风电机组3可发功率的上限 值给每台风电机组3分配不同的功率控制指令,并将分配的功率控制指令下发给每台风电 机组3。同时,可通过一第三时间记录单元13记录下AGC控制器1向各风电机组3发送该 功率控制指令的功率控制指令发送时间t3。
[0070] 在接收到AGC控制器1发送的功率控制指令后,风电机组3响应该AGC控制器1 的指令,开始调节其有功输出,输出三相电流信号及三相电压信号。通过上述的电流及电压 值获取单元5来获取该三相电流信号所对应的三相电流值,以及该三相电压信号所对应的 三相电压值。同时,可通过一第四时间记录单元14记录下风电机组3接收到该功率控制指 令时的功率控制指令接收时间t4。
[0071 ] 有功功率值计算单元6用于根据电流及电压值获取单元5获取的三相电压值及三 相电流值来计算并记录有功功率值P2。
[0072] 具体地,该有功功率值计算单元6是通过公式(1)来进行计算有功功率值P2 :
[0074] 其中,U为三相电压值,I为三相电流值。
[0075] 通过一上述的滑块有效值计算单元7来利用滑块有效值算法计算电流滑块有效 值。其中,该滑块有效值计算单元7具体用以执行下述各步骤来计算该电流滑块有效值:
[0076] 步骤a :将三相电流信号每一周期内的波形数据平均分成2n个数据点,从第i个 数据点开始获取连续的η个数据;
[0077] 步骤b :通过电流有效值公式计算所述η个数据的电流滑块有效值;电流有效值公 式是指:
1^为所述η个数据中的最大值;
[0078] 步骤c :将i更新为i+Ι,并返回执行上述步骤a~步骤c,直至上述风电机组3达 到稳态;其中,i为自然数且初始值为0, η为正整数。
[0079] 可以看出,上述的算法是利用一长度为η的虚拟数据滑块,从0点开始,在三相电 流信号中获取连续的η个数据,并进行电流有效值计算,然后移动一个数据点,获取新的η 个数据进行有效值计算,以此类推,直至风电机组3的有功输出达到稳态。因此,该算法称 为滑块有效值算法。
[0080] 在计算出电流滑块有效值之后,可通过上述稳态判定单元8根据该电流滑块有效 值来判断风电机组3的有功输出是否达到稳态。
[0081] 具体地,是通过该稳态判定单元8来判断通过滑块有效值算法计算出的各个电流 滑块有效值的波动值F是否在一有效值允许范围内。实际应用中,通过公式(2)来计算该 波动值F :
[0082]
[0083]
为滑块有效值算法中,每次获取的η个数据中的最大值,I ?:为该η个数据中的最小值。
[0084] 上述的有效值允许范围可以根据不同风电场的需要进行相应设置,例如可以是 ±5%,即当该波动值F在±5%以内时,则判定各风电机组3的有功输出达到稳态,即是说 明各风电机组3均完成了对AGC控制器1所发送的功率控制指令的响应。此时,可通过上 述的第二时间记录单元9记录下风电机组3的有功输出达到稳态时的响应时间t2。
[0085] 在记录下风电机组3的有功输出达到稳态时的响应时间t2之后,可通过上述的整 体响应时间计算单元10,根据该响应时间t2及第一时间记录单元4记录下的指令接收时间 tl来计算AGC控制器1的整体响应时间T1,该整体响应时间T1等于响应时间t2与该指令 接收时间tl的差值,即:T1 = t2-tl。
[0086] 控制精度计算单元11则用于根据上述的有功功率值P2及初始功率值P1计算AGC 控制器1的控制精度CA,该控制精度CA的具体计算公式为:CA = (P1-P2)/P1。
[0087] 上述计算出的响应时间T1和控制精度CA是用以检测AGC控制器1的重要参数。 在本发明实施例中,是通过上述的系统检测单元12,根据该整体响应时间T1及控制精度CA 来判定该整体响应时间T1是否小于或等于一时间阈值,并且该控制精度CA是否小于或等 于一精度阈值。如果同时满足上述两个判定条件,即可判定该AGC控制器1是满足性能指 标要求的。需要说明的是,上述的时间阈值及精度阈值可以根据实际的风电场的运行需要 做相应调整。例如,该时间阈值可以是30ms,该精度阈值是±5%。也就是当Tl < 30ms, 且-5%彡CA彡5%时,该AGC控制器1是满足性能指标要求的。上述各具体数值仅为举例 说明该性能指标要求的判定标准,而并未用以限定本发明。
[0088] 综上所述,通过本发明实施例的AGC控制器性能检测装置,能够实时获取AGC控制 器1的控制精度及各个阶段的响应时间,从而对AGC控制器1的性能进行检测,以保证风电 场可以快速、正确的响应电网调度下发的有功指令。
[0089] 实际应用中,如图4所示,本发明实施例的AGC控制器性能检测装置还设置有一初 始化单元15,用于对AGC控制器1进行初始化设置,以保证在检测过程中所用到的内部变量 和上述各设备的正常初始化。
[0090] 在一实施例中,如图4所示,本发明实施例的AGC控制器性能检测装置还包括有: 自身响应时间计算单元16、指令传输时间计算单元17及风电机组响应时间计算单元18。
[0091] 其中,该自身响应时间计算单元16用以根据功率控制指令发送时间t3及指令接 收时间tl计算AGC控制器1的自身响应时间T2, T2 = t3-tl。
[0092] 指令传输时间计算单元17用于根据功率控制指令接收时间t4及功率控制指令发 送时间t3计算AGC控制器1的指令传输时间T3, T3 = t4-t3。
[0093] 风电机组响应时间计算单元18用于根据响应时间t2及功率控制指令接收时间t4 计算风电机组3的风电机组响应时间T4, T4 = t2-t4。
[0094] 经过上述计算所得的自身响应时间T2、指令传输时间T3及风电机组响应时间T4 可用以对AGC控制器1的性能检测提供辅助查询的作用。当通过上述步骤107检测到该 AGC控制器1的整体响应时间T1大于该时间阈值,则可通过查询计算所得的自身响应时间 T2、指令传输时间T3及风电机组响应时间T4来确认是在哪个环节出现的问题,从而能够更 准确地掌握该AGC控制器1的具体性能。
[0095] 在一实施例中,本发明实施例的AGC控制器性能检测装置可通过如图5所示的检 测装置100来实现。该检测装置包括:GPS时钟同步器19、数据记录仪20及数据处理系统 21。需要说明的是,在图5中仅示例性地示出了两个风电机组3,但在实际运行的风电场中, 该风电机组3的数量可设置为多个,本发明并不以此为限。
[0096] 其中,该GPS时钟同步器19与AGC控制器1连接,其整合了上述的第一时间记录 单元4、第二时间记录单元9、第三时间记录单元13及第四时间记录单元14的功能,可用于 记录的时间信息包括:上述的指令接收时间tl、响应时间t2、功率控制指令发送时间t3及 功率控制指令接收时间t4。同时,该GPS时钟同步器19与该数据处理系统21连接,以将记 录的各时间信息传输至该数据处理系统21。
[0097] 上述的数据记录仪20与AGC控制器1、风电机组3及数据处理系统21分别连接, 该数据记录仪20可获取的数据包括:上述的初始功率值P1、风电机组3的三相电流值及三 相电压值,并将记录的数据传输至数据处理系统21。
[0098] 在获取了 GPS时钟同步器19传输的时间信息及数据记录仪20传输的数据后,数 据处理系统21则用于根据三相电压值及三相电流值计算并记录有功功率值P2 ;利用滑块 有效值算法计算电流滑块有效值、并根据该电流滑块有效值判断风电机组3的有功输出是 否达到稳态;根据响应时间t2及指令接收时间tl计算AGC控制器1的整体响应时间T1 ; 根据有功功率值P2及初始功率值P1计算AGC控制器1的控制精度CA ;根据整体响应时间 T1及控制精度CA检测所述的AGC控制器1是否满足性能指标要求。具体的计算和判断步 骤在上文中均有详细描述,在此不再赘述。
[0099] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的
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