风机功率调节方法和装置与流程

本发明风光发电，尤其涉及一种风机功率调节方法和装置。

背景技术：

1、随着风电、光伏等可再生能源的使用率不断提高，大容量直流风电场的投运使得电网频率安全更加至关重要。在实际使用场景中，利用风机进行一次调频，是确保新形态下电网频率安全问题的有效措施。

2、对于无备用风机参与工况下的调频，由于能量来源来自转子动能，增发功率必然导致转子减速，风机在转速恢复阶段可能会出现超调，即风机转速暂时超过初始转速，从而带来安全隐患。

3、鉴于此，如何在无备用风机参与的工况下，防止转速超调出现，使得风机在保证安全性的前提下参与调频，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种风机功率调节方法和装置，用以解决现有技术中风机转速恢复阶段存在超调的缺陷，实现了在无备用风机参与的工况下，防止转速超调出现，使得风机在保证安全性的前提下参与调频。

2、本发明提供一种风机功率调节方法，所述方法包括：

3、在风机转速控制工况中，获取当前风机输出电磁功率；

4、基于预先构建的比例控制模型，对所述当前风机输出电磁功率进行比例调节，以得到功率输入值；

5、将所述功率输入值输入预先构建的功率转速函数中，以得到转速参考值；

6、根据所述转速参考值和获取的风机实时转速，得到基准输出功率；

7、基于所述基准输出功率和预先设定的附加控制功率，得到调节后的风机输出电磁功率。

8、在一些实施例中，比例控制模型的构建过程包括：

9、获取风机转速控制工况中的基准输出功率和附加控制功率；

10、基于所述基准输出功率和附加控制功率，构建所述比例控制模型。

11、在一些实施例中，基于所述基准输出功率和附加控制功率，构建所述比例控制模型，具体包括：

12、以所述基准输出功率为分子，以所述基准输出功率和所述附加控制功率的和为分母，构建所述比例控制模型。

13、在一些实施例中，所述功率转速函数f(x)的表达式为：

14、f(x)＝ap2+bp+c

15、其中，a、b、c为与风机类型和工况有关的参数，p为功率输入值。

16、在一些实施例中，根据所述转速参考值和获取的风机实时转速，得到基准输出功率，具体包括：

17、风机实时转速与所述转速参考值之差经过pi环节，得到所述基准输出功率。

18、在一些实施例中，基于所述基准输出功率和预先设定的附加控制功率，得到调节后的风机输出电磁功率，具体包括：

19、计算所述基准输出功率和预先设定的附加控制功率之和，以得到风机最终输出功率；

20、将所述风机最终输出功率输入变流器，以得到所述风机输出电磁功率。

21、本发明还提供一种风机功率调节装置，所述装置包括：

22、数据采集单元，用于在风机转速控制工况中，获取当前风机输出电磁功率；

23、比例调节单元，用于基于预先构建的比例控制模型，对所述当前风机输出电磁功率进行比例调节，以得到功率输入值；

24、转速计算单元，用于将所述功率输入值输入预先构建的功率转速函数中，以得到转速参考值；

25、基准功率生成单元，用于根据所述转速参考值和获取的风机实时转速，得到基准输出功率；

26、电磁功率生成单元，用于基于所述基准输出功率和预先设定的附加控制功率，得到调节后的风机输出电磁功率。

27、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的风机功率调节方法。

28、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的风机功率调节方法。

29、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的风机功率调节方法。

30、本发明提供的风机功率调节方法和装置，通过在风机转速控制工况中，获取当前风机输出电磁功率；基于预先构建的比例控制模型，对所述当前风机输出电磁功率进行比例调节，以得到功率输入值；将所述功率输入值输入预先构建的功率转速函数中，以得到转速参考值；根据所述转速参考值和获取的风机实时转速，得到基准输出功率；基于所述基准输出功率和预先设定的附加控制功率，得到调节后的风机输出电磁功率。该方法和装置在风机转速控制环节中增加了比例控制，通过消除附加功率控制对转速控制环节的影响，解决转速控制环节风机调频时可能出现的转速超调现象，解决了现有技术中风机转速恢复阶段存在超调的缺陷，实现了在无备用风机参与的工况下，防止了转速超调出现，使得风机在保证安全性的前提下参与调频。

技术特征：

1.一种风机功率调节方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的风机功率调节方法，其特征在于，比例控制模型的构建过程包括：

3.根据权利要求2所述的风机功率调节方法，其特征在于，基于所述基准输出功率和附加控制功率，构建所述比例控制模型，具体包括：

4.根据权利要求1所述的风机功率调节方法，其特征在于，所述功率转速函数f(x)的表达式为：

5.根据权利要求1所述的风机功率调节方法，其特征在于，根据所述转速参考值和获取的风机实时转速，得到基准输出功率，具体包括：

6.根据权利要求1所述的风机功率调节方法，其特征在于，基于所述基准输出功率和预先设定的附加控制功率，得到调节后的风机输出电磁功率，具体包括：

7.一种风机功率调节装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的风机功率调节方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的风机功率调节方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的风机功率调节方法。

技术总结
本发明提供一种风机功率调节方法和装置，所述方法包括：在风机转速控制工况中，获取当前风机输出电磁功率；基于预先构建的比例控制模型，对当前风机输出电磁功率进行比例调节，以得到功率输入值；将功率输入值输入预先构建的功率转速函数中，以得到转速参考值；根据转速参考值和获取的风机实时转速，得到基准输出功率；基于基准输出功率和预先设定的附加控制功率，得到调节后的风机输出电磁功率。该方法和装置在风机转速控制环节中增加了比例控制，通过消除附加功率控制对转速控制环节的影响，解决转速控制环节风机调频时可能出现的转速超调现象，实现了在无备用风机参与的工况下，防止了转速超调出现，使得风机在保证安全性的前提下参与调频。

技术研发人员：陈磊,陈龙翔,贾天下,孙大卫,闵勇,吴林林,李鲁阳,徐飞
受保护的技术使用者：国网冀北电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24