用于控制电网运行频率的方法、装置、存储介质及处理器与流程

本申请涉及电网，具体地涉及一种用于控制电网运行频率的方法、装置、存储介质及处理器。

背景技术：

1、在新能源渗透率日益增加的大环境下，由于新能源风电场具有出力随机性较大且没有惯量支撑等特点，给新型电力系统的安全稳定运行带来了挑战。因此，需要对新能源风电场进行一次调频改造。在进行调频改造时，可采用惯量响应控制的方式，其在新能源风电场所在的电网的频率发生变化时，可使得新能源风电场中的风机降低电网频率的变化率以及改善频率探底值。而惯量响应控制的响应时间必须短，且当电网频率发生跌落时，需要风电机组增加出力来对电网频率进行支撑。

2、目前，除令新能源风电场降载运行提供备用的一次调频能量以对电网频率进行支撑之外，还可利用储能设施作为能量来源支撑电网频率。然而，上述方式难以在短时间内使得电网频率得以支撑，风电场降载运行会极大地降低新能源风电场中风机的运行经济效益，利用储能设施为电网提供频率支撑，需要加装额外的储能设施，所需的设施建设成本过高。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种用于控制电网运行频率的方法、装置、存储介质及处理器，用以解决现有技术中电网运行频率控制所需的设施建设成本过高的问题。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于控制电网运行频率的方法，包括：

3、针对电网中的每个风机，在风机处于预设运行状态的情况下，获取风机的当前风速和电网的当前频率；

4、根据风机的动能存储曲线中与当前风速对应的第一历史功率和第一历史转速分别确定风机的当前功率和当前叶尖转速；

5、在当前频率小于第一预设频率的情况下，确定第一预设频率与当前频率间的频率差值，并确定风机在频率差值下的功率增量；

6、根据功率增量、当前功率以及当前风速确定风机的目标叶尖转速；

7、控制每个风机从当前叶尖转速运行至对应的目标叶尖转速，以将每个风机运行所释放的动能转换为电能，以调整电网的运行频率。

8、在本申请实施例中，根据功率增量、当前功率以及当前风速确定风机的目标叶尖转速包括：获取风机的动能释放曲线中与当前风速对应的第二历史功率和第二历史转速；根据功率增量、当前功率以及第二历史功率确定风机的目标功率；确定与目标功率对应的至少一个待选叶尖转速，其中，每个待选叶尖转速大于第二历史转速且小于第一历史转速；将全部的待选叶尖转速中最大的待选叶尖转速确定为目标叶尖转速。

9、在本申请实施例中，方法还包括：针对电网中的每个风机，获取风机在每个历史风机风速下的多个历史叶尖转速；针对每个历史风机风速，根据历史风机风速和对应的多个历史叶尖转速确定风机在历史风机风速下的最佳叶尖速比；针对每个历史风机风速，确定与历史风机风速下的最佳叶尖速比所对应的风机最佳功率和风机最佳转速；根据每个历史风机风速下的风机最佳功率和风机最佳转速生成风机的理想功率曲线；根据理想功率曲线确定动能存储曲线和动能释放曲线。

10、在本申请实施例中，根据理想功率曲线确定动能存储曲线和动能释放曲线包括：针对每个历史风机风速，将预设系数与历史风机风速下的风机最佳功率之间的乘积确定为与历史风机风速下的历史功率；将与历史功率对应的历史叶尖转速确定为历史风机风速下的待定转速；将大于和小于风机最佳转速的待定转速分别确定为历史风机风速下的第一历史转速和第二历史转速；根据每个历史风机风速下的历史功率和第一历史转速生成动能存储曲线；根据每个历史风机风速下的历史功率和第二历史转速生成动能释放曲线。

11、在本申请实施例中，方法还包括：在每个风机按照对应的目标叶尖转速运行的过程中，判断调整后的运行频率是否小于第一预设频率；在调整后的运行频率小于第一预设频率的情况下，将调整后的运行频率作为当前频率，并回到确定第一预设频率与当前频率间的频率差值的步骤，以重新调整电网的运行频率。

12、在本申请实施例中，方法还包括：在调整后的运行频率大于或等于第一预设频率且小于第二预设频率的情况下，控制每个风机从目标叶尖转速运行至当前风速下的风机最佳转速或当前叶尖转速。

13、在本申请实施例中，方法还包括：在当前频率小于第一预设频率的情况下，确定电网的运行状态为频率下扰状态；在当前频率大于第一预设频率且小于第二预设频率的情况下，确定电网的运行状态为正常运行状态。

14、本申请第二方面提供一种用于控制电网运行频率的装置，包括：

15、存储器，被配置成存储指令；以及

16、处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的用于控制电网运行频率的方法。

17、本申请第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的用于控制电网运行频率的方法。

18、本申请第四方面提供一种处理器，被配置成执行上述的用于控制电网运行频率的方法。

19、通过上述技术方案，在电网的运行频率小于第一预设频率，即电网频率发生跌落时，能够通过调整风机的叶尖转速，使得风机本身的动能快速释放，从而能够快速地对电网频率进行支撑，无需配建额外的储能设施，节省加装储能设施所产生的设施建设成本，风机所在的风电场也无需进行降载运行，大幅度确保风机运行的经济效益。

20、本申请实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述根据所述功率增量、所述当前功率以及所述当前风速确定所述风机的目标叶尖转速包括：

3.根据权利要求2所述的用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述根据所述理想功率曲线确定所述动能存储曲线和所述动能释放曲线包括：

5.根据权利要求1所述的用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的用于控制电网运行频率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种用于控制电网运行频率的装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至7中任一项所述的用于控制电网运行频率的方法。

10.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至7中任意一项所述的用于控制电网运行频率的方法。

技术总结
本申请实施例提供一种用于控制电网运行频率的方法、装置、存储介质及处理器。方法包括：针对电网中的每个风机，在风机处于预设运行状态的情况下，获取风机的当前风速和电网的当前频率；根据风机的动能存储曲线中与当前风速对应的第一历史功率和第一历史转速分别确定风机的当前功率和当前叶尖转速；在当前频率小于第一预设频率的情况下，确定第一预设频率与当前频率间的频率差值，并确定风机在频率差值下的功率增量；根据功率增量、当前功率以及当前风速确定风机的目标叶尖转速；控制每个风机从当前叶尖转速运行至对应的目标叶尖转速，以将每个风机运行所释放的动能转换为电能，以调整电网的运行频率，以快速支撑电网频率，节省加装储能设施成本。

技术研发人员：王小源,郝露茜,孙杰懿,王玎,卿梦琪,宁志毫,呙虎,陈道君
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29