本發(fā)明涉及新能源并網(wǎng)運行控制，尤其涉及一種風(fēng)電機組有功恢復(fù)控制方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)廣泛使用風(fēng)電機組。然而，在大功率缺失或系統(tǒng)故障情況下，極易誘發(fā)全網(wǎng)頻率故障。通常，風(fēng)電機組通過轉(zhuǎn)子動能的吞吐參與系統(tǒng)頻率響應(yīng)，以進行一次調(diào)頻，導(dǎo)致風(fēng)電機組偏離最大功率曲線。當一次調(diào)頻結(jié)束時，即電網(wǎng)頻率恢復(fù)后，傳統(tǒng)有功恢復(fù)方法控制風(fēng)電機組直接恢復(fù)到最大有功功率，此時風(fēng)電機組需要從電網(wǎng)中瞬時獲取大量能量來恢復(fù)轉(zhuǎn)速以達到最大功率，瞬時吸收大量能量會對電網(wǎng)頻率產(chǎn)生二次沖擊，引起頻率二次跌落,不利于系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，有功恢復(fù)穩(wěn)定性低，電網(wǎng)安全性低。

2、綜上，相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題有待得到改善。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)電機組有功恢復(fù)控制方法和裝置，有效地提高了有功恢復(fù)穩(wěn)定性和電網(wǎng)安全性。

2、一方面，本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)電機組有功恢復(fù)控制方法，包括以下步驟：

3、獲取電網(wǎng)一次調(diào)頻后風(fēng)電機組的有功功率初始值；

4、根據(jù)所述有功功率初始值、有功功率目標值、有功功率指數(shù)恢復(fù)系數(shù)和功率恢復(fù)時間，構(gòu)建有功功率參考值方程；

5、根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)初始時的第一狀態(tài)，計算功率曲線起點值；

6、根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)完成時的第二狀態(tài)，計算功率曲線終點值；

7、根據(jù)風(fēng)電機組額定有功功率、風(fēng)電機組機械功率和風(fēng)電機組慣性常數(shù)，構(gòu)建目標能量約束；

8、根據(jù)有功功率調(diào)節(jié)允許誤差，構(gòu)建允許誤差約束；

9、根據(jù)所述有功功率參考值方程、所述功率曲線起點值、所述功率曲線終點值、所述目標能量約束和所述允許誤差約束，計算功率曲線；

10、根據(jù)所述功率曲線，對所述風(fēng)電機組進行有功恢復(fù)控制。

11、在一些實施例中，所述根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)初始時的第一狀態(tài)，計算功率曲線起點值，包括：

12、根據(jù)所述第一狀態(tài)，計算功率恢復(fù)起點時間；

13、根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述功率恢復(fù)起點時間，計算所述功率曲線起點值。

14、在一些實施例中，所述根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)完成時的第二狀態(tài)，計算功率曲線終點值，包括：

15、根據(jù)所述第二狀態(tài)，計算功率恢復(fù)終點時間；

16、根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述功率恢復(fù)終點時間，計算所述功率曲線終點值。

17、在一些實施例中，所述根據(jù)風(fēng)電機組額定有功功率、風(fēng)電機組機械功率和風(fēng)電機組慣性常數(shù)，構(gòu)建目標能量約束，包括：

18、根據(jù)所述風(fēng)電機組額定有功功率、所述風(fēng)電機組機械功率、風(fēng)電機組額定轉(zhuǎn)速、風(fēng)電機組當前轉(zhuǎn)速、風(fēng)電機組最低轉(zhuǎn)速和所述風(fēng)電機組慣性常數(shù)，構(gòu)建第一能量約束；

19、根據(jù)所述風(fēng)電機組的機械功率輸出狀態(tài)和所述第一能量約束，構(gòu)建所述目標能量約束。

20、在一些實施例中，所述根據(jù)所述有功功率參考值方程、所述功率曲線起點值、所述功率曲線終點值、所述目標能量約束和所述允許誤差約束，計算功率曲線，包括：

21、根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述目標能量約束，構(gòu)建第一指數(shù)恢復(fù)系數(shù)取值約束；

22、根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述允許誤差約束，構(gòu)建第二指數(shù)恢復(fù)系數(shù)取值約束；

23、根據(jù)所述第一指數(shù)恢復(fù)系數(shù)取值約束和所述第二指數(shù)恢復(fù)系數(shù)取值約束，確定目標指數(shù)恢復(fù)系數(shù)；

24、根據(jù)所述有功功率參考值方程、所述目標指數(shù)恢復(fù)系數(shù)、所述功率曲線起點值和所述功率曲線終點值，計算所述功率曲線。

25、在一些實施例中，所述方法還包括：

26、根據(jù)所述功率曲線，對所述風(fēng)電機組進行有功恢復(fù)實驗；

27、其中，所述根據(jù)所述功率曲線，對所述風(fēng)電機組進行有功恢復(fù)實驗，包括以下步驟：

28、利用預(yù)設(shè)仿真平臺構(gòu)建風(fēng)電機組模型；

29、根據(jù)多個風(fēng)電機組模型，構(gòu)建風(fēng)電場模型；

30、將所述風(fēng)電場模型接入兩區(qū)四機算例系統(tǒng)模型中，得到目標系統(tǒng)模型；

31、在所述目標系統(tǒng)模型發(fā)生電網(wǎng)一次調(diào)頻后，根據(jù)所述功率曲線，調(diào)節(jié)所述風(fēng)電機組模型輸出的有功功率，得到電網(wǎng)頻率恢復(fù)曲線實驗結(jié)果。

32、在一些實施例中，所述根據(jù)所述有功功率初始值、有功功率目標值、有功功率指數(shù)恢復(fù)系數(shù)和功率恢復(fù)時間，構(gòu)建有功功率參考值方程，包括：

33、根據(jù)所述有功功率初始值、有功功率目標值、有功功率指數(shù)恢復(fù)系數(shù)和功率恢復(fù)時間，通過有功功率參考值計算公式構(gòu)建有功功率參考值方程，所述有功功率參考值計算公式為：

34、

35、式中，pref為所述有功功率參考值，pst為所述有功功率初始值，pdes為所述有功功率目標值，k為所述有功功率指數(shù)恢復(fù)系數(shù)，t為所述功率恢復(fù)時間。

36、在一些實施例中，所述根據(jù)有功功率調(diào)節(jié)允許誤差，構(gòu)建允許誤差約束，包括：

37、根據(jù)有功功率調(diào)節(jié)允許誤差，通過允許誤差約束表達式構(gòu)建允許誤差約束，所述允許誤差約束表達式為：

38、|pref-pdes|≤ε|pdes-pst|

39、式中，pref為所述有功功率參考值，pst為所述有功功率初始值，pdes為所述有功功率目標值，ε為所述有功功率調(diào)節(jié)允許誤差。

40、另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)電機組有功恢復(fù)控制裝置，包括：

41、第一模塊，用于獲取電網(wǎng)一次調(diào)頻后風(fēng)電機組的有功功率初始值；

42、第二模塊，用于根據(jù)所述有功功率初始值、有功功率目標值、有功功率指數(shù)恢復(fù)系數(shù)和功率恢復(fù)時間，構(gòu)建有功功率參考值方程；

43、第三模塊，用于根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)初始時的第一狀態(tài)，計算功率曲線起點值；

44、第四模塊，用于根據(jù)所述有功功率參考值方程和所述風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)完成時的第二狀態(tài)，計算功率曲線終點值；

45、第五模塊，用于根據(jù)風(fēng)電機組額定有功功率、風(fēng)電機組機械功率和風(fēng)電機組慣性常數(shù)，構(gòu)建目標能量約束；

46、第六模塊，用于根據(jù)有功功率調(diào)節(jié)允許誤差，構(gòu)建允許誤差約束；

47、第七模塊，用于根據(jù)所述有功功率參考值方程、所述功率曲線起點值、所述功率曲線終點值、所述目標能量約束和所述允許誤差約束，計算功率曲線；

48、第八模塊，用于根據(jù)所述功率曲線，對所述風(fēng)電機組進行有功恢復(fù)控制。

49、另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機裝置，包括：

50、至少一個處理器；

51、至少一個存儲器，用于存儲至少一個程序；

52、當所述至少一個程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，使得所述至少一個處理器實現(xiàn)所述的方法。

53、本發(fā)明所具有的有益效果如下：

54、本發(fā)明首先獲取有功功率初始值，并構(gòu)建有功功率參考值方程，然后根據(jù)有功功率參考值方程和風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)初始時的第一狀態(tài)，計算功率曲線起點值，并根據(jù)風(fēng)電機組處于功率恢復(fù)完成時的第二狀態(tài)，計算功率曲線終點值，再根據(jù)風(fēng)電機組額定有功功率、風(fēng)電機組機械功率和風(fēng)電機組慣性常數(shù)，構(gòu)建目標能量約束，并根據(jù)有功功率調(diào)節(jié)允許誤差，構(gòu)建允許誤差約束，最后根據(jù)有功功率參考值方程、功率曲線起點值、功率曲線終點值、目標能量約束和允許誤差約束，計算功率曲線，并根據(jù)功率曲線，對風(fēng)電機組進行有功恢復(fù)控制，從而實現(xiàn)了有功恢復(fù)控制，提高了有功恢復(fù)穩(wěn)定性和電網(wǎng)安全性。

55、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。