一种风电场调频方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本技术涉及风电场调频，尤其涉及一种风电场调频方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、随着风电在全国电网中的装机容量占比逐步攀升，风电场一次调频功能的重要性也愈加增强。一方面，电网系统中的频率、有功功率等参数一直处在动态平衡状态，风电场一次调频的性能的优劣直接影响电网的频率安全与否。另一方面，电网公司通过“两个细则”规定按月度对风电场站的一次调频性能进行考核，风电场一次调频的性能的优劣直接影响风电场站的经营收益。目前，磷酸铁锂电池是风电场站配置储能的首选，其具有充放电速度快、控制稳定等优点，风电场一般配置容量为10％额定功率，最大充放电时间为2小时。电池储能的功能与一次调频的控制要求相一致，电池储能的配比亦满足一次调频的限负荷要求，因而合理利用电池储能可以提升风电场一次调频控制效果。

2、现有利用储能电池对风电场电网进行调频的方法普遍专注于按照一次调频控制要求的频率-有功功率下垂曲线实时控制和修正储能电池的输出功率，或协调多种调频资源进行合理化分配，但若在一次调频中频繁多次地调整储能电池的输出功率，不仅需要非常复杂、计算量大的调频控制算法，同时频繁的输出功率修正也会影响储能电池的使用寿命。因此，现有技术中存在对储能电池调频的控制策略复杂繁琐，且不利于储能电池使用寿命的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种风电场调频方法、装置、计算机设备及存储介质，能够有效简化储能电池的调频控制策略并延长储能电池的使用寿命。

2、第一方面，本技术的实施例提供了一种风电场调频方法，该方法应用于风电场调频设备，该方法包括：

3、步骤s1，根据风电场的储能电池出力能力和风电场装机容量确定储能调频档位的数量以及各储能调频档位的出力能力；

4、步骤s2，在检测到风电场电网的调频状态满足预设调频触发状态时，触发储能电池对风电场进行调频，同时根据实时电网需求频率实时调整储能调频档位；

5、步骤s3，在储能电池对风电场的调频时间达到预设有效最低时间时，检测调频状态是否满足预设调频退出状态，若满足，则令储能电池退出调频并执行第一复投机制；若不满足，则执行步骤s4；

6、步骤s4，预估预设有效评估时间内的电网需求电量，根据预设计算周期循环计算储能电池的当前贡献电量，直至计算到储能电池的当前贡献电量大于预设有效评估时间内的电网需求电量，令储能电池退出调频并执行步骤s5；预设有效评估时间大于预设有效最低时间；

7、步骤s5，检测储能电池对风电场的调频时间是否超过预设有效评估时间，若未超过，则执行第二复投机制，若超过，则执行第三复投机制。

8、进一步的，上述步骤s1，根据风电场的储能电池出力能力和风电场装机容量确定储能调频档位的数量以及各储能调频档位的出力能力，包括：

9、测量风电场的频率偏差越限值，根据频率偏差越限值和风电场频率-有功下垂特性曲线确定风电场的功率需求量；

10、根据储能电池的实际出力能力和功率需求量确定储能调频档位的数量；

11、计算储能电池的最大出力能力与风电场装机容量的比值；

12、若比值大于等于风电场调频限幅值，根据风电场调频限幅值和储能调频档位的数量确定各储能调频档位的出力能力；若比值小于风电场调频限幅值，根据储能电池的最大出力能力和储能调频档位的数量确定各储能调频档位的出力能力。

13、进一步的，该方法还包括：检测电网频率的稳定时间是否大于等于预设稳定低限时间，且电网频率的间隔时间是否大于等于预设间隔低限时间；若都大于等于，则风电场电网的调频状态满足预设调频触发状态，否则风电场电网的调频状态不满足预设调频触发状态。

14、进一步的，上述执行第一复投机制包括：

15、步骤s31，检测储能电池退出调频后的退出时间是否超过预设稳定低限时间，若超过，则执行步骤s32，若未超过，则令储能电池退出调频；

16、步骤s32，检测在预设有效最低时间内，调频状态是否满足预设调频触发状态，若满足，则返回步骤s2，若不满足，则令储能电池退出调频。

17、进一步的，上述执行第二复投机制包括：

18、步骤s61，计算储能电池的当前贡献电量是否满足一次调频需求电量，若满足，则执行步骤s62，若不满足，则执行s63；

19、步骤s62，令储能电池退出调频的状态持续一个预设计算周期，返回步骤s61；

20、步骤s63，再次触发储能电池对风电场进行调频，同时根据实时电网需求频率实时调整储能调频档位；

21、步骤s64，在检测到调频状态满足预设调频触发状态的时间达到预设有效评估时间时，令储能电池退出调频并执行第三复投机制；或者，在检测到调频状态满足预设调频退出状态时，令储能电池退出调频。

22、进一步的，上述执行第三复投机制包括：

23、步骤s71，计算储能电池的当前贡献电量是否满足一次调频需求电量，若满足，执行步骤s72，若不满足，执行步骤s73；

24、步骤s72，令储能电池退出调频的状态持续一个预设计算周期，返回步骤s71；

25、步骤s73，再次触发储能电池对风电场进行调频，同时根据实时电网需求频率实时调整储能调频档位；

26、步骤s74，在储能电池的再次调频时间达到预设间隔低限时间后，检测调频状态是否满足预设调频退出状态；若不满足，则返回步骤s71，若满足，则令储能电池退出调频。

27、进一步的，该方法还包括：检测电网频率是否在预设的死区范围内；若是，则调频状态满足预设调频退出状态，若否，则调频状态不满足预设调频退出状态。

28、第二方面，本技术的实施例提供了一种风电场调频装置，该装置应用于风电场调频设备，该装置包括：

29、档位确定模块，用于根据风电场的储能电池出力能力和风电场装机容量确定储能调频档位的数量以及各储能调频档位的出力能力；

30、调频触发模块，用于在检测到风电场电网的调频状态满足预设调频触发状态时，触发储能电池对风电场进行调频，同时根据实时电网需求频率实时调整储能调频档位；

31、调频退出检测模块，用于在储能电池对风电场的调频时间达到预设有效最低时间时，检测调频状态是否满足预设调频退出状态，若满足，则令储能电池退出调频并执行第一复投机制；若不满足，则执行步骤s4；

32、电量预估模块，用于预估预设有效评估时间内的电网需求电量，根据预设计算周期循环计算储能电池的当前贡献电量，直至计算到储能电池的当前贡献电量大于预设有效评估时间内的电网需求电量，令储能电池退出调频；预设有效评估时间大于预设有效最低时间；

33、复投模块，用于检测储能电池对风电场的调频时间是否超过预设有效评估时间，若未超过，则执行第二复投机制，若超过，则执行第三复投机制。

34、第三方面，本技术实施例提供了一种计算机设备，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执行如上述任一实施例的风电场调频方法的步骤。

35、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例的风电场调频方法的步骤。

36、综上，与现有技术相比，本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

37、本技术提供的一种风电场调频方法，该方法通过设置储能电池调频的档位，在调整储能电池的输出功率时直接调整档位，只要电网需求功率在档位对应的电池出力范围内，即便出现一些波动或变化，也不必对储能电池的档位进行调整，避免了因电网需求功率发生微小波动就对储能电池输出功率反复调大调小，且每次调整的功率值不同导致的储能电池使用寿命减少。

38、并且，本技术利用预估机制计算预设有效评估时间内的电网需求电量，若储能电池当前的当前贡献电量已经满足预设有效评估时间内的电网需求电量，便直接退出调频，即便后续电网频率再出现波动需要调频，当前已输出的当前贡献电量已经足以应对，无需再对从当前时刻到预设有效评估时间这一段时间内的调频进行控制和计算，有效简化了储能电池的调频控制策略。