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专利号: 2020106082602
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:根据风电场与电网公共耦合点的电压计算系统电网瞬时频率,当电网瞬时频率超出设定的死区范围时,启动风机的系统频率控制;若在设定的死区范围内,继续工作在最大功率追踪控制;

S2:根据电网瞬时频率,计算出系统频率偏差Δf,并且判断系统频率偏差Δf的正负;

S3:根据采集风机的转子转速,分别计算系统频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数AGOF(ωr)和系统频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数AGUF(ωr);

公式(1)中,AGOF(ωr)为频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数,K为频率控制因子,其用于调整频率控制效果,ωr为风机转子转速,ωmax为最大转子转速;

公式(2)中,AGUF(ωr)为频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数,K为频率控制因子,其用于调整频率控制效果,ωr为风机转子转速,ωmin为最小转子转速;

S4:根据计算的系统频率偏差Δf的正负,判断采用频率控制参数AGOF(ωr)或频率控制参数AGUF(ωr),获得系统频率控制的有功变化量,将有功增量附加到最大功率追踪控制中计算风机的有功功率输出值Pref,具体公式如下所示:公式(3)中,PMPPT为最大功率追踪控制输出功率,AGOF(ωr)为频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数,AGUF(ωr)为频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数,ωr为风机转子转速。

2.根据权利要求1所述的一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法,其特征在于,所述步骤S3的具体步骤如下:S3.1:采集风机的转子转速ωr,掌握风机的最大转子转速ωmax和最小转子转速ωmin;

S3.2:根据风机的运行特性,分析风机的存储能量和释放能量的潜力;

S3.3:当计算的系统频率偏差Δf大于零时,考虑风机存储能量的潜力,采用的频率控制参数AGOF(ωr)与风机存储能量成正比例关系,其表达式如下:公式(1)中,AGOF(ωr)为频率偏差Δf为正时采用的频率控制参数,K为频率控制因子,其用于调整频率控制效果,ωr为风机转子转速,ωmax为最大转子转速;

当计算的系统频率偏差Δf小于零时,考虑风机释放能量的潜力,采用的频率控制参数AGUF(ωr)与风机释放能量成正比例关系,其表达式如下:公式(2)中,AGUF(ωr)为频率偏差Δf为负时采用的频率控制参数,K为频率控制因子,其用于调整频率控制效果,ωr为风机转子转速,ωmin为最小转子转速。

3.根据权利要求1所述的一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法,其特征在于,所述步骤S2中,计算系统频率偏差Δf后还需要对系统频率偏差Δf进行滤波处理,根据处理后的系统频率偏差Δf判断是否启动风机的频率控制。

4.根据权利要求1所述的一种计及双馈风机动能吞吐能力的频率控制方法,其特征在于,所述步骤S4中,计算风机的有功功率输出值Pref时,为防止风机过负荷及减少机械疲劳,所计算的有功功率输出值Pref需要受到最大有功功率限幅和有功功率变化率的限制。