)、根据步骤（1)采集的下一控制周期第i台风电机组所处位置的预测风速 A(f+ 1)，预测n台风电机组的在下一控制周期的出力潜力+
[0043] 所述并网可调风力发电机在下一控制周期的出力潜力为：
[0044]
[0045] 其中，饼+ 1)为第i台风电机组下一控制周期预测风速，P为空气密度，S为风轮 扫风面积，V,为额定风速，V。,为切入风速，Vm为切出风速，Vi(t)为第i台风电机组所处风 速，Cp为风能利用系数；
[0046] 所述停机故障机组在下一控制周期的出力潜力为0 ;
[0047] 所述通信故障机组在下一控制周期的出力潜力为Pi(t);
[0048]步骤（4)、根据W下目标函数和约束条件，通过遗传算法计算得到风电场中各台风 电机组下一控制周期的出力Pi(t+1);
[0049] 所述目标函数为：
[00加]
[0051] 其中，Paetuaia+1)为下一控制周期风电场出力，Q为风电场装机容量，max{，"}为 取最大值函数，A为权重系数；
[0052] 所述约束条件包括风电场出力约束、风电机组出力约束、风电场有功功率变化率 约束和风电机组出力变化率约束；
[0053] 所述风电场出力约束如下式所示：
[0054]
[0化5] 所述风电机组出力约束如下式所示：
[0056]
[0057] 所述风电场有功功率变化率约束如下式所示：
[005引IPplan(t+1)-Factuala+1)I《APruie;
[0059] 其中，APrui为电网调度部口的规定的风电场输出功率变化率给定值；
[0060] 所述风电机组出力变化率约束如下式所示：
[0061] |Pi(t + l)-Pi(t) I《APi ruie;
[006引其中，APi rule为第i台风电机组出力变化率可调限值；
[0063] 步骤巧）、根据步骤（4)得到的各台风电机组下一控制周期的出力Pi(t+1)，计 算各台风电机组在下一控制周期增出力值APi(t+l)，APi(t+l) =Pi(t+l)-Pi(t);当 APi(t+l)〉0则风电机组增出力，当APパt+l)<0则风电机组减出力，当APパt+l)=0则风 电机组出力不变。
[0064] 所述风力发电机的出力潜力与下一控制周期的预测风速有关。
[00化]所述目标函数是用于最大化降低风电场有功功率变化率，同时减少风电机组出力 变化率。
[0066] 所述风电机组出力变化率可调限值与风电机组设计参数、当前控制周期风电机组 所处位置风速W及下一控制周期风电机组所处位置风速有关。
[0067]总之，本发明是根据风电机组当前控制周期运行状态、风电机组所处位置风速、风 电机组出力情况等数据，同时考虑了各台风电机组下一控制周期的有功功率出力潜力，最 后计算出各台风电机组下一控制周期出力值，并下发至各台风电机组。计算模型较好的保 证了各台风电机组有功功率出力变化率最小和风电场有功功率出力变化率最小。
[0068] W上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发 明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种风电场有功功率优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤， 步骤（1)、采集当前控制周期第i台风电机组的出力Pi(t)、当前控制周期第i台风电 机组的运行状态、当前控制周期风电场有功功率总值partual(t)、当前控制周期调度中心下 发的计划值Pplan(t)、下一控制周期调度中心下发计划值Pplan(t+1)、下一控制周期第i台风 电机组所处位置的预测风速$(〃1)、第i台风电机组的额定出力匕、第i台风电机组的最小 技术出力其中，i= 1，…，n，i为风电机组的编号，n为风电场中风电机组的数量，t 表示当前控制周期，t+1表示下一控制周期； 步骤（2)、根据步骤（1)采集的当前控制周期第i台风电机组的运行状态，将n台风电 机组进行分类预处理，分为并网可调风电机组、停机故障机组和通信故障机组； 步骤（3)、根据步骤（1)采集的下一控制周期第i台风电机组所处位置的预测风速 明+ 1),预测n台风电机组的在下一控制周期的出力潜力 介+ 1" 步骤（4)、根据以下目标函数和约束条件，通过遗传算法计算得到风电场中各台风电机 组下一控制周期的出力Pi(t+1); 所述目标函数为：其中，Pac；tuai(t+1)为下一控制周期风电场出力，Q为风电场装机容量，max{~}为取最 大值函数，X为权重系数； 所述约束条件包括风电场出力约束、风电机组出力约束、风电场有功功率变化率约束 和风电机组出力变化率约束； 所述风电场出力约束如下式所示：所述风电机组出力约束如下式所示：所述风电场有功功率变化率约束如下式所示： Pplan(t+1)_Pactual(t+1) I ^ APrule； 其中，为电网调度部门的规定的风电场输出功率变化率给定值； 所述风电机组出力变化率约束如下式所示：ip.a+D-p.a) |ap. rule； 其中，为第i台风电机组出力变化率可调限值； 步骤（5)、根据步骤（4)得到的各台风电机组下一控制周期的出力Pi(t+1)，计算各台 风电机组在下一控制周期增出力值APi(t+1)，APi(t+1) =Pi(t+1)-Pi⑴；当APi(t+1) >0 则风电机组增出力，当APiU+lXO则风电机组减出力，当APjt+1) =0则风电机组出力 不变。2. 根据权利要求1所述的一种风电场有功功率优化控制方法，其特征在于，所述并网 可调风力发电机在下一控制周期的出力潜力为：其中，叻+ 1)为第i台风电机组下一控制周期预测风速，P为空气密度，S为风轮扫风 面积，\为额定风速，v为切入风速，v"为切出风速，Vi (t)为第i台风电机组所处风速，Cp 为风能利用系数； 所述停机故障机组在下一控制周期的出力潜力为〇 ; 所述通信故障机组在下一控制周期的出力潜力为Pi(t)。3. 根据权利要求1所述的一种风电场有功功率优化控制方法，其特征在于，所述风力 发电机的出力潜力与下一控制周期的预测风速有关。4. 根据权利要求1所述的一种风电场有功功率优化控制方法，其特征在于，所述目标 函数是用于最大化降低风电场有功功率变化率，同时减少风电机组出力变化率。5. 根据权利要求1所述的一种风电场有功功率优化控制方法，其特征在于，所述风电 机组出力变化率可调限值与风电机组设计参数、当前控制周期风电机组所处位置风速以及 下一控制周期风电机组所处位置风速有关。
【专利摘要】本发明公开了一种风电场有功功率优化控制方法，采用本发明的有功功率分配计算方法可确定风电场下一控制周期各风电机组的有功出力值，首先采集当前控制周期风电场风电机组运行状态数据、当前控制周期风电机组所处位置风速、当前控制周期风电机组出力和下一控制周期风电机组所处位置预测风速，并实时接收调度中心下发的风电场有功功率计划值，风电场有功功率控制系统根据采集的各风电机组数据通过有功功率控制优化算法合理安排风电场各风电机组的出力值并下发给每台参与调节的风电机组，实现整个风电场的有功功率出力值跟踪调度下发的计划值。本发明最大限度的提高风电场的发电量，减少各台风电机组的启停频次，并能够较好的平滑各台风电机组出力。
【IPC分类】H02J3/38
【公开号】CN104917204
【申请号】CN201510380010
【发明人】陈曦寒
【申请人】江苏省城市规划设计研究院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年7月1日