技術領域

本發明涉及一種發電系統的控制方法，尤其是一種含可控慣性風力發電機組的發電系統慣性綜合控制方法，屬于發電系統控制技術領域。

背景技術

在未來新能源裝機比重較高的發電系統中，多電源具備的虛擬慣量將成為維持系統動態穩定的可調節參數，雖然增加了分析電網穩定性的難度，但控制方法也會更為靈活。以變速風電機組為例，通過獨立有功調節，機組即可虛擬出可控的慣性響應，有效避免削弱系統慣性，威脅頻率穩定的不利影響。然而，與常規發電機組的固有慣性不同，變速風電機組可在較寬的轉速調節范圍內通過釋放或吸收轉子動能，其虛擬慣量的大小靈活可調，進而會改變系統的慣量大小及分布，使系統頻率調整面臨諸多新問題。而多機慣性可控也會對區域電網間功率振蕩的頻率及衰減特性產生顯著影響。在增加了慣性這一控制參數后，如何利用虛擬慣量，改善頻率穩定，甚至利用慣性調節增強系統阻尼等動態特性，將是控制方法能否更具實際應用價值，進而提高可控慣性發電系統安全運行水平的又一關鍵問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種含可控慣性風力發電機組的發電系統的慣性綜合控制方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種含可控慣性風力發電機組的發電系統的慣性綜合控制方法，包括以 下步驟：

步驟a：判斷所述可控慣性風力發電機組并網點的電網頻率是否發生變化，如果是，轉向步驟b；如果否，轉向步驟a；

步驟b：判斷所述發電系統中所述可控慣性風力發電機組并網點的位置，若處于送電端，則轉向步驟c，否則轉向步驟d；

步驟c：調節所述可控慣性風力發電機組的輸出功率，有功增量ΔP_f為：

式中，T_H、T_L為第一和第二微分控制系數，且T_H>T_L>0；Δf為電網頻率偏差，dΔf/dt為所述電網頻率偏差相對于時間t的變化率；

步驟d：調節所述可控慣性風力發電機組的輸出功率，有功增量ΔP_f為：

式中，T_vir為第三微分控制系數。

本發明的有益效果是：

與傳統慣性控制相比，本發明策略能夠根據可控慣性風力發電機組所處區域的地理位置，采用相應的慣性調節方法，使其同時具備參與電網頻率調節和增加系統阻尼兩種控制功能，消除了傳統虛擬慣性控制在調頻時引入負阻尼的不利影響。在此控制策略下，互聯電網可借助可控慣性風力發電機組靈活改變其所在子區域系統的慣量大小，增強慣性支撐和阻尼功率振蕩的能力，提高系統的動態穩定性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的流程圖；

圖2是本發明實施例1中含風電場的四機兩區域系統仿真拓撲結構圖；

圖3是本發明實施例1中風力發電機虛擬慣性控制結構圖；

圖4是本發明實施例1中四機兩區域系統頻率動態響應對比曲線；

圖5是本發明實施例1中四機兩區域系統功率動態響應對比曲線；

圖6是本發明實施例1中含可控慣性兩區域發電系統結構圖；

圖7是本發明實施例1中含可控慣性兩區域發電系統等效電路圖；

圖8是本發明實施例1中兩區域發電系統無阻尼時Δf的振蕩特性；

圖9是本發明實施例2中四機兩區域系統頻率動態響應對比曲線；

圖10是本發明實施例2中四機兩區域系統功率動態響應對比曲線。

具體實施方式

實施例1：