风机参与电网的调频方法及装置与流程

本发明涉及新能源领域，具体涉及一种风机参与电网的调频方法及装置。

背景技术：

1、随着新能源在电网中占比不断提高，以火电机组为主的传统发电机组不断减小，电网频率稳定问题日益凸显，因此越来越多的国家和地区通过修改更新电网导则增加对新能源参与电网调频的要求。

2、在风机参与电网调频时，通过新附加风机频率响应控制器来实现对电网频率的支撑作用。风机频率响应控制器的输入为风机并网点频率偏差，控制输出风机支撑频率的有功功率。

3、现有的风机频率响应控制器所输出的有功功率通常通过释放风机转子储存的动能参与电网，该方案只对短时电网频率支撑可行。针对需长时间支撑电网频率跌落的问题，风机释放大量动能会出现风机失速等问题，从而导致整个系统失稳。

4、因此，可通过研究使风机减载运行，来为风机参与电网调频提供备用容量，保证风机参与电网调频时的恒定有功功率输出，使得风机持续参与电网调频方案可行。然而，现有的风机减载控制仅根据经验选取单一风机减载量，其减载效果无法有效应用于电力系统中风机参与电网所有时刻调频的减载控制，从而也影响了风机参与电网调频的准确率。

技术实现思路

1、本发明提供一种风机参与电网的调频方法及装置，以解决上述提及的至少一个问题。

2、根据本发明的第一方面，提供一种风机参与电网的调频方法，所述方法包括：实时获取风机并网点电网的频率信息和风机风速信息，所述频率信息包括：频率偏差和频率变化率；响应于所述频率偏差大于偏差阈值，根据所述频率变化率确定减载自适应系数，其中，所述减载自适应系数基于频率变化率和风机风速信息来设置；根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和风机风速信息确定风机参与电网调频的减载信息；根据所述减载信息和所述风机风速信息对所述风机参与电网进行调频处理。

3、优选地，根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和风机风速信息确定风机参与电网调频的减载信息包括：根据所述风机风速信息确定与该风机风速信息对应的最大功率；根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和所述最大功率确定所述风机参与电网调频的减载信息。

4、进一步地，根据所述减载信息和所述风机风速信息对所述风机参与电网进行调频处理包括：根据所述减载信息和所述最大功率确定所述风机参与电网调频的有功功率；根据确定的有功功率对所述风机参与电网进行调频处理。

5、具体地，实时获取风机并网点电网的频率信息包括：实时获取所述风机并网点电网的当前频率；根据所述当前频率和额定频率确定所述频率偏差；根据所述风机并网点电网的当前频率和前一刻频率确定所述频率变化率。

6、具体地，根据所述频率变化率确定减载自适应系数包括：根据所述频率变化率及其权重、所述风机风速信息及其权重确定所述减载自适应系数。

7、进一步地，通过如下方式设置减载自适应系数：响应于第一频率变化率小于预定值，根据所述第一频率变化率及其第一频率权重、第一风机风速信息及其第一风速权重设置减载自适应系数；响应于第二频率变化率等于预定值，根据所述第二频率变化率、第二风机风速信息及第二权重设置减载自适应系数；响应于第三频率变化率大于预定值，根据所述第三频率变化率及其第三频率权重、第三风机风速信息及其第三风速权重设置减载自适应系数。

8、根据本发明的第二方面，提供一种风机参与电网的调频装置，所述装置包括：信息获取单元，用于实时获取风机并网点电网的频率信息和风机风速信息，所述频率信息包括：频率偏差和频率变化率；自适应系数确定单元，用于响应于所述频率偏差大于偏差阈值，根据所述频率变化率确定减载自适应系数，其中，所述减载自适应系数基于频率变化率和风机风速信息来设置；减载信息确定单元，用于根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和风机风速信息确定风机参与电网调频的减载信息；调频单元，用于根据所述减载信息和所述风机风速信息对所述风机参与电网进行调频处理。

9、具体地，所述减载信息确定单元包括：最大功率确定模块，用于根据所述风机风速信息确定与该风机风速信息对应的最大功率；减载信息确定模块，用于根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和所述最大功率确定所述风机参与电网调频的减载信息。

10、进一步地，所述调频单元包括：有功功率确定模块，用于根据所述减载信息和所述最大功率确定所述风机参与电网调频的有功功率；调频模块，用于根据确定的有功功率对所述风机参与电网进行调频处理。

11、具体地，所述装置还包括：自适应系数设置单元，用于通过如下方式设置减载自适应系数：响应于第一频率变化率小于预定值，根据所述第一频率变化率及其第一频率权重、第一风机风速信息及其第一风速权重设置减载自适应系数；响应于第二频率变化率等于预定值，根据所述第二频率变化率、第二风机风速信息及第二权重设置减载自适应系数；响应于第三频率变化率大于预定值，根据所述第三频率变化率及其第三频率权重、第三风机风速信息及其第三风速权重设置减载自适应系数。

12、同时，本发明还提供一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现上述方法。

13、同时，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。

14、由上述技术方案可知，通过实时获取风机并网点电网的频率信息和风机风速信息，在频率偏差大于偏差阈值时，根据所述频率变化率确定减载自适应系数，随后根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和风机风速信息确定风机参与电网调频的减载信息，之后根据所述减载信息和所述风机风速信息对所述风机参与电网进行调频处理，本技术方案的减载自适应系数基于频率变化率和风机风速信息来设置，可以在风机参与电网调频的不同阶段设置不同的减载自适应系数，因而可以得到不同调频阶段的减载量，从而可以有效控制风机参与电网不同时刻调频的减载，进而提高了风机参与电网调频时的准确率。

15、为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种风机参与电网的调频方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和风机风速信息确定风机参与电网调频的减载信息包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述减载信息和所述风机风速信息对所述风机参与电网进行调频处理包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，实时获取风机并网点电网的频率信息包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述频率变化率确定减载自适应系数包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式设置减载自适应系数：

7.一种风机参与电网的调频装置，其特征在于，所述装置包括：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述减载信息确定单元包括：

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调频单元包括：

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：自适应系数设置单元，用于通过如下方式设置减载自适应系数：

技术总结
本发明公开了一种风机参与电网的调频方法及装置，其中，该方法包括：实时获取风机并网点电网的频率信息和风机风速信息，所述频率信息包括：频率偏差和频率变化率；响应于所述频率偏差大于偏差阈值，根据所述频率变化率确定减载自适应系数，其中，所述减载自适应系数基于频率变化率和风机风速信息来设置；根据确定的减载自适应系数、所述频率偏差和风机风速信息确定风机参与电网调频的减载信息；根据所述减载信息和所述风机风速信息对所述风机参与电网进行调频处理。通过本发明，可以有效控制风机参与电网不同时刻调频的减载，提高风机参与电网调频时的准确率。

技术研发人员：巴蕾,刘溟江,郭小江,申旭辉,赫卫国,黄宁波,刘立勋,汤海雁,胡皓,曲舒然,李铮,潘赫男,秦琼,刘笑一
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15