一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法与流程

本发明涉及一种电场调频控制方法。

背景技术：

1、对于具有多台发电机组的电力系统，频率的调整由全系统中有调频能力的发电机相互协调，共同承担；当可调频风电机组接入系统后，风电机组与常规电源共同承担系统的一次调频任务，为了让风电机组具备真正意义上的调频能力，在风电机组稳态运行时，需要通过超速控制来预留出一部分功率作为调频备用功率，风电机组调频能力的提升是以牺牲风电场运行经济性作为代价的，为了提升风电场运行效益，同时缓解火电厂的一次调频压力，需要按照当前的风速和频率偏差大小将调频功率分配一部分给风电机组承担；而电力系统频率控制在(50±0.2)hz范围的时间应该达到98％以上；取频率偏差指标f＝0.2hz作为调频区域划分的临界值，当频率偏差小于0.2hz时，系统处于频率正常调控区域；当频率偏差大于0.2hz时，系统处于紧急调控区域。因此，现有的协调控制方法需要通过超速控制来预留出一部分功率作为调频备用功率，导致风电场与火电厂联合一次调频运行效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的协调控制方法需要通过超速控制来预留出一部分功率作为调频备用功率，导致风电场与火电厂联合一次调频运行效率低的问题，提出了一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法。

2、本发明所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，该控制方法包括以下步骤：

3、步骤一、根据风电机组运行数据进行实时计算，得出风电调频有效备用功率δpwp；

4、步骤二、根据风电机组运行数据进行超短期风功率预测，得到风功率预测结果δpwp*；

5、步骤三、判断步骤二得到的风功率预测结果δpwp*是否小于步骤一得出的风电调频有效备用功率δpwp的第一百分比；是，则执行步骤五；否则，执行步骤四；

6、步骤四、判断步骤一得出的风电调频有效备用功率δpwp是否大于风电机组总功率pwpn的第二百分比；是，则执行步骤六；否则，执行步骤五

7、步骤五、设定调频火电机组调频死区控制信号，并将调差率控制信号设定为第二调差系数；设定完成后执行步骤九；

8、步骤六、判断风电机组调频频率是否小于频率阈值；是则执行步骤七；否则，执行步骤八；

9、步骤七、认定风电机组调频频率处于正常调控区域，将调差率控制信号设定为第一调差系数；然后执行步骤九；

10、步骤八、认定风电机组调频频率处于紧急调控区域，将调差率控制信号设定为第二调差系数；然后执行步骤九；

11、步骤九、将调频火电机组调频死区控制信号和调差率控制信号下发给各个调频火电机组。

12、进一步的，步骤一中得出的风电调频有效备用功率δpwp是通过风电机组运行数据进行实时计算风电场站j的有效调频备用功率δpwp_j得到的。

13、进一步的，第一百分比的值为80％。

14、进一步的，第一百分比的值为5％。

15、进一步的，步骤五中设定的调频火电机组调频死区控制信号为ft_loop＝±0.033hz。

16、进一步的，步骤六中的频率阈值为0.2hz。

17、进一步的，步骤七中第一调差系数为0.05。

18、进一步的，步骤八中的第二调差系数为0.03。

19、本发明的有益效果为：同步发电机调频出力可减少，使双馈风电机组储备的功率更多地用于调频，更加充分利用风电机组减载备用的储备功率，减少弃风；同步发电机的出力将增大，双馈风电机组可根据当前风速尽最大可能参与系统调频；根据风电的出力情况和系统的频率变化情况调整火电机组的调频参数，在提升风电调频经济性的同时减轻火电机组的调频压力；提高了风电场与火电厂联合一次调频运行效率。

技术特征：

1.一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，步骤一中得出的风电调频有效备用功率δpwp是通过风电机组运行数据进行实时计算风电场站j的有效调频备用功率δpwp_j得到的。

3.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，第一百分比的值为80％。

4.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，第一百分比的值为5％。

5.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，步骤五中设定的调频火电机组调频死区控制信号为ft_loop＝±0.033hz。

6.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，步骤六中的频率阈值为0.2hz。

7.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，步骤七中第一调差系数为0.05。

8.根据权利要求1所述的一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，其特征在于，步骤八中的第二调差系数为0.03。

技术总结
一种风电场与火电厂联合一次调频协调控制方法，涉及一种电场调频控制方法，了解决现有的协调控制方法需要通过超速控制来预留出一部分功率作为调频备用功率，导致风电场与火电厂联合一次调频运行效率低的问题。本发明根据风电机组运行数据计算出风电调频有效备用功率以及风功率预测结果，在风功率预测结果小于风电调频有效备用功率时，设定火电机组调频死区控制信号以及调差率控制信号；在风功率预测结果不小于风电调频有效备用功率时，进一步判断风电机组调频频率是否处于正常调控区域，然后在将合适的调差系数下发给各个调频火电机组。有益效果为提高了风电场与火电厂联合一次调频运行效率。

技术研发人员：郝文波,颜庆宇,赵雷雷,尤超,牟泽欣,胡远婷,郑君,刘进,荣爽,关万琳
受保护的技术使用者：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25