一种风电自动发电控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种风电自动发电控制方法及系统，其方法包括步骤1：从火电AGC读取相关参数；步骤2：判断当前是否处于设定持续时间的调节区间内，如果是，执行步骤3；否则，执行步骤4；步骤3：获取前一次调节的相关参数，根据前一次调节的功率变化，做反方向功率变化的调节，确定本次调节方向，执行步骤5；步骤4：获取当前A2值，计算得到调节量；步骤5：判断本次调节方向是否为降功率调节，如果是，执行步骤6；否则，执行步骤7；步骤6：计算得到降功率调节量并进行调节，结束；步骤7：计算得到升功率调节量并进行调节，结束。本发明提高了控制的性能和精度。
【专利说明】-种风电自动发电控制方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种风电自动发电控制方法及系统，属于风电【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 随着风电装机容量和风电发电量日益增加，风电的不确定性和随机性给电网的稳 定运行带来了前所未有的挑战。目前火电机组的自动调节能力已经不能完全平抑风电出力 的大幅、剧烈波动，加之现有的风电功率控制方法效率低、速度慢、调节滞后，导致ACE调节 困难、越限严重，同时也限制了风资源的充分利用，造成了风资源不必要的浪费，而且在事 故情况下缺乏快速响应能力，存在严重的安全隐患。所以有必要设计和开发电网紧急情况 下风电辅助火电机组参与ACE调节的控制方法，以保证电网运行安全、提高风电接纳能力， 同时满足三公调度原则。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种提高风电接纳能 力，提高了控制的性能和精度的基于风火协调的风电自动发电控制方法及系统。
[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种风电自动发电控制方法，具体包 括以下步骤：
[0005] 步骤1 :从火电AGC系统读取相关参数，并设定相关限定值；
[0006] 步骤2 :判断当前是否处于设定持续时间的调节区间内，如果是，执行步骤3;否 贝IJ，执行步骤4;
[0007] 步骤3 :获取前一次调节的相关参数，根据前一次调节的功率变化，做反方向功率 变化的调节，确定本次总调节量，执行步骤5 ;
[0008] 步骤4 :获取当前A2值，根据当前A2值确定本次调节方向并计算调节量，根据计 算得到的本次总调节量，执行步骤5 ;
[0009] 步骤5 :根据总调节量判断本次调节方向是否为降功率调节，如果是，执行步骤6 ; 否则，执行步骤7;
[0010] 步骤6 :本次调节方向为降功率调节，按照风电场的下旋备比例分配总调节量，得 到本次降功率调节量，按此降功率调节量进行调节，结束；
[0011] 步骤7 :本次调节方向为升功率调节，按照风电场的上旋备比例分配总调节量，得 到本次升功率调节量，按此升功率调节量进行调节，结束。
[0012] 本发明的有益效果是：本发明在ACE超限时，该控制方法能够充分发挥风电调节 性能的优势，快速消除ACE偏差；存在弃风时，该控制方法能及时、完全开放风电出力，提高 风电接纳能力；该控制方法能够实现风电和火电的AGC优化控制，风电场功率分配考虑了 风电场上旋备和下旋备，提高了控制的性能和精度。
[0013] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0014] 进一步，所述步骤1中读取的参数包括区域控制偏差ACE、区域控制偏差10分钟内 的平均值A2、区域调节需求ARR和火电下旋备Ptd ;设定的限定值包括火电最低旋备门限值 Ptv、ACE设定触发上限、ACE设定触发下限、A2允许正偏差值、A2允许负偏差值、最大允许调 节步长和下调允许最大百分比等。进一步，所述步骤3具体包括以下步骤：
[0015] 步骤3. 1 :获取前一次调节量LARR ;
[0016] 步骤3.2 :判断前一次调节方向是否是降功率调节，如果是，本次调节方向为升功 率调节，执行步骤3. 3 ;否则，本次调节方向为降功率调节，执行步骤3. 5 ;
[0017] 步骤3. 3:判断ACE值是否小于等于当前设定触发上限或火电下旋备不足即 Ptd < Ptv，如果是，不进行本次调节，结束；否则，执行步骤3. 4 ;
[0018] 步骤3.4:进行升功率调节，若|LARR|>|Ptd-Ptv|则本次总调节量NARR =-(Ptd-Ptv),否则本次总调节量NARR = -LARR，执行步骤5 ;
[0019] 步骤3. 5 :判断ACE值是否大于等于当前设定触发下限或者火电下旋备充足即 Ptd>Ptv，如果是，本次不进行调节，结束；否则，执行下一步；
[0020] 步骤3. 6 :进行本次调节，本次总调节量NARR = -LARR，执行步骤5。
[0021] 进一步，所述步骤4具体包括以下步骤：
[0022] 步骤4. 1 :判断是否已进行过调节，如果是，本次不进行调节，结束；否则，执行步 骤 4. 2 ;
[0023] 步骤4. 2 :获取当前A2值，判断A2值是否大于A2设定正偏差值或A2值小于A2负 偏差值，如果是，执行步骤4. 3 ;否则，本次不进行调节，结束；
[0024] 步骤4. 3 :当A2值是否大于A2设定正偏差值，本次调节方向为降功率调节，如果 火电下旋备充足即Ptd>P tv，则设置本次总调节量NARR = ARR，否则本次不调节；当A2值小于 A2设定负偏差，本次调节方向为升功率调节，若ARR大于风电装机容量乘以向下调节允许 最大百分比，本次调节量NARR=风电装机容量乘以向下调节允许最大百分比，否则本次总 调节量NARR = ARR，结束。
[0025] 进一步，所述步骤4. 3中当本次调节量NARR大于最大允许调节步长，则NARR等于 最大允许调节步长。
[0026] 进一步，所述步骤5中总调节量为正，则本次调节为升功率调节；所述总调节量为 负，则本次调节为降功率调节。
[0027] 进一步，所述步骤7中升功率调节量的调节依据以下公式进行：
【权利要求】
1. 一种风电自动发电控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 步骤1 :从火电AGC系统读取相关参数，并设定相关限定值； 步骤2 :判断当前是否处于设定持续时间的调节区间内，如果是，执行步骤3 ;否则，执 行步骤4 ; 步骤3 :获取前一次调节的相关参数，根据前一次调节的功率变化，做反方向功率变化 的调节，确定本次总调节量，执行步骤5 ; 步骤4 :获取当前A2值，根据当前A2值确定本次调节方向并计算调节量，根据计算得 到的本次总调节量，执行步骤5 ; 步骤5 :根据总调节量判断本次调节方向是否为降功率调节，如果是，执行步骤6 ;否 贝U，执行步骤7 ; 步骤6:本次调节方向为降功率调节，按照风电场的下旋备比例分配总调节量，得到本 次降功率调节量，按此降功率调节量进行调节，结束； 步骤7 :本次调节方向为升功率调节，按照风电场的上旋备比例分配总调节量，得到本 次升功率调节量，按此升功率调节量进行调节，结束。
2. 根据权利要求1所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步骤1中读取 的参数包括区域控制偏差ACE、区域控制偏差10分钟内的平均值A2、区域调节需求ARR和 火电下旋备Ptd ;设定的限定值包括火电最低旋备门限值Ptv、ACE设定触发上限、ACE设定触 发下限、A2允许正偏差值、A2允许负偏差值、最大允许调节步长和下调允许最大百分比等。
3. 根据权利要求2所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步骤3具体包 括以下步骤： 步骤3. 1 :获取前一次调节量LARR ; 步骤3. 2 :判断前一次调节方向是否是降功率调节，如果是，本次调节方向为升功率调 节，执行步骤3. 3 ;否则，本次调节方向为降功率调节，执行步骤3. 5 ; 步骤3. 3:判断ACE值是否小于等于当前设定触发上限或火电下旋备不足即 Ptd < Ptv，如果是，不进行本次调节，结束；否则，执行步骤3. 4 ; 步骤3. 4 :进行升功率调节，若|LARR|>|Ptd-Ptv|则本次总调节量NARR =-(Ptd-Ptv),否则本次总调节量NARR = -LARR，执行步骤5 ; 步骤3.5 :判断ACE值是否大于等于当前设定触发下限或者火电下旋备充足即 Ptd>Ptv，如果是，本次不进行调节，结束；否则，执行下一步； 步骤3. 6 :进行本次调节，本次总调节量NARR = -LARR，执行步骤5。
4. 根据权利要求3所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步骤4具体包 括以下步骤： 步骤4. 1 :判断是否已进行过调节，如果是，本次不进行调节，结束；否则，执行步骤 4. 2 ； 步骤4. 2 :获取当前A2值，判断A2值是否大于A2设定正偏差值或A2值小于A2负偏 差值，如果是，执行步骤4. 3 ;否则，本次不进行调节，结束； 步骤4. 3 :当A2值是否大于A2设定正偏差值，本次调节方向为降功率调节，如果火电 下旋备充足即Ptd>Ptv，则设置本次总调节量NARR = ARR，否则本次不调节；当A2值小于A2 设定负偏差，本次调节方向为升功率调节，若ARR大于风电装机容量乘以向下调节允许最 大百分比，本次调节量NARR=风电装机容量乘以向下调节允许最大百分比，否则本次总调 节量NARR = ARR，结束。
5. 根据权利要求4所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步骤4. 3中当 本次调节量NARR大于最大允许调节步长，则NARR等于最大允许调节步长。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步 骤5中总调节量为正，则本次调节为升功率调节；所述总调节量为负，则本次调节为降功率 调节。
7. 根据权利要求6所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步骤7中升功 率调节量的调节依据以下公式进行：
式中：NARRi为第i个风电场分配的调节量；NARR为本次调节量；Pnu为第i个风电场 的上旋备；Pni为风电整体上旋备，即所有风电场上旋备之和。
8. 根据权利要求7所述的一种风电自动发电控制方法，其特征在于，所述步骤6中降功 率调节量的调节依据以下公式进行：
式中：NARRi为第i个风电场分配的调节量；NARR为本次调节量；Pnu为第i个风电场 的下旋备，即风电场的当前实际出力；P^1为风电整体下旋备，即所有风电场的下旋备之和。
9. 一种风电自动发电控制系统，其特征在于，包括读取模块、判断模块、反方向调节模 块、调节量计算模块、升降判断模块、降功率模块和升功率模块； 所述读取模块用于从火电AGC系统读取相关参数，并设定相关限定值； 所述判断模块用于判断当前是否处于设定持续时间的调节区间内，如果是，触发反方 向调节模块；否则，触发调节量计算模块； 所述反方向调节模块用于获取前一次调节的相关参数，根据前一次调节的功率变化， 做反方向功率变化的调节，确定本次总调节量，触发升降判断模块； 所述调节量计算模块获取当前A2值，根据当前A2值确定本次调节方向并计算调节量， 根据计算得到的本次总调节量； 所述升降判断模块用于根据总调节量判断本次调节方向是否为降功率调节，如果是， 触发降功率模块；否则，触发升功率模块； 所述降功率模块用于在本次调节方向为降功率调节时，按照风电场的下旋备比例分配 总调节量，得到本次降功率调节量，按此降功率调节量进行调节； 所述升功率模块用于在本次调节方向为升功率调节时，按照风电场的上旋备比例分配 总调节量，得到本次升功率调节量，按此升功率调节量进行调节。
10. 根据权利要求9所述的一种风电自动发电控制系统，其特征在于，所述读取模块中 读取的参数包括区域控制偏差ACE、区域控制偏差10分钟内的平均值A2、区域调节需求ARR 和火电下旋备Ptd ;设定的限定值包括火电最低旋备门限值Ptv、ACE设定触发上限、ACE设定 触发下限、A2允许正偏差值、A2允许负偏差值、最大允许调节步长和下调允许最大百分比 等。
【文档编号】H02J3/46GK104333046SQ201410604777
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】侯佑华, 景志滨, 郭琦, 杭晨辉, 李晓虎, 高政南, 郝乾鹏, 呼斯乐, 马育飞, 贺旭伟 申请人:内蒙古电力(集团)有限责任公司, 北京中科伏瑞电气技术有限公司