CN114944674A - 风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质 - Google Patents
风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114944674A CN114944674A CN202210749566.9A CN202210749566A CN114944674A CN 114944674 A CN114944674 A CN 114944674A CN 202210749566 A CN202210749566 A CN 202210749566A CN 114944674 A CN114944674 A CN 114944674A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- fan
- output power
- target
- wind
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 102
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 18
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010224 classification analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本申请提供一种风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质,涉及风力发电技术领域。该方法包括:获取电网调度指令,电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;根据目标风电场中各风机的输出功率,确定目标风电场的实际输出功率;根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率。本方法通过获取风电场中各风机的类型,在进行功率调整时,引入了各风机的类型,从而可在不同的功率调整方式下对相应类型的风机的输出功率进行调整,以使得功率调整更具针对性,功率调整的效果更佳,从而提高风电场的功率控制的精细度。
Description
技术领域
本申请涉及风力发电技术领域,具体而言,涉及一种风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质。
背景技术
由于风能具有间歇性和随机性等特点,使得风力发电场的有功功率控制变得更为复杂,风力发电机组的单机控制模式逐步演变为以风力发电场为单位的场群控制模式。
现有技术中,通常采用基于距离的控制方式,以离风电场升压站线路距离远近作为重要的控制优先级因素,实现对风电场中各风机的运行功率控制。
上述方式由于未考虑风机的个体状态信息,导致控制结果的精细度较低。
发明内容
本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质,以便于解决现有技术中存在的风电场功率控制结果精细度较低的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种风电场功率控制方法,应用于目标风电场的控制***,所述目标风电场中部署有多个风机,包括:
获取电网调度指令,所述电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;
根据所述目标风电场中各风机的输出功率,确定所述目标风电场的实际输出功率;
根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得所述目标风电场的实际输出功率满足所述目标输出功率。
可选地,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,包括:
根据所述目标输出功率以及所述实际输出功率,确定功率调整方式,所述功率调整方式包括:提升功率方式或降低功率方式;
根据所述功率调整方式以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率。
可选地,所述根据所述目标输出功率以及所述实际输出功率,确定功率调整方式,包括:
若所述目标输出功率大于所述实际输出功率,则确定功率调整方式为所述提升功率方式;
若所述目标输出功率小于所述实际输出功率,则确定功率调整方式为所述降低功率方式。
可选地,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,包括:
若所述功率调整方式为所述提升功率方式,则确定待提升总功率,并根据所述目标风电场中各风机的类型,确定至少一个升功率风机组以及各升功率风机组的优先级,各升功率风机组中分别包括至少一个风机,同一升功率风机组中各风机的类型相同;
根据各所述升功率风机组的优先级、各所述升功率风机组中风机的输出功率以及所述待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率;
根据各第一风机的待提升功率,调整各第一风机的输出功率。
可选地,根据各所述升功率风机组的优先级、各所述升功率风机组中风机的输出功率以及所述待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,包括:
按照各所述升功率风机组的优先级对各升功率风机组排序,得到升功率风机组序列,将所述升功率风机组序列中的首个升功率风机组作为初始的当前升功率风机组;
确定所述当前升功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最大运行功率;
若否,则基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,并结束;
若是,则将所述升功率风机组序列中所述当前升功率风机组之后的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,并重复执行上述步骤,直至所述升功率风机组序列中的所有升功率风机组遍历完成。
可选地,所述基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,包括:
若所述当前升功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将所述当前升功率风机组中的风机作为所述第一风机,并根据各第一风机的输出功率以及各第一风机的预测功率,确定各第一风机的功率提升比率,并根据各第一风机的功率提升比率以及所述待提升总功率确定各第一风机的待提升功率。
可选地,所述基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,包括:
若所述当前升功率风机组对应的类型为无故障待机风机组类型,则将所述当前升功率风机组中的风机作为所述第一风机,并依次控制各所述第一风机启动并控制各所述第一风机的总输出功率达到所述待提升总功率。
可选地,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,包括:
若所述功率调整方式为所述降低功率方式,则确定待降低总功率,并根据所述目标风电场中各风机的类型,确定至少一个降功率风机组以及各降功率风机组的优先级,各降功率风机组中分别包括至少一个风机,同一降功率风机组中各风机的类型相同;
根据各所述降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率。
可选地,所述根据各所述降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率,包括:
按照各所述降功率风机组的优先级对各将功率风机组排序,得到降功率风机组序列,将所述降功率风机组序列中的首个降功率风机组作为初始的当前降功率风机组;
确定所述当前降功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最小运行功率;
若否,则将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,并结束;
若是,则将所述降功率风机组序列中所述当前降功率风机组之后的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,并重复执行上述步骤,直至所述降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成;并在所述降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成后,若所述目标风电场的目标输出功率仍小于所述目标风电场的实际输出功率,则按照各降功率风机组对应的风机处的风速从小到大依次停止运行各降功率风机组中的各风机,若所述目标风电场的目标输出功率大于或等于所述目标风电场的实际输出功率,则结束。
可选地,所述将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,包括:
若所述当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将所述升降功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,所述将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,包括:
若所述当前降功率风机组对应的类型为全功率运行风机组类型,则将所述全功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,所述将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,包括:
若所述当前降功率风机组对应的类型为额定功率运行风机组类型,则将所述额定功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率之前,所述方法还包括:
获取所述目标风电场中各风机的类型标识,所述类型标识用于表征各风机的运行类型,所述类型标识根据各风机当前的运行状态信息生成。
可选地,风机的运行状态信息包括如下至少一项:故障信息、停机信息、待机信息、运行功率信息;
所述目标风电场中风机的类型至少包括:通讯丢失风机、限定风机、故障风机、无故障待机风机、升降功率运行风机、全功率运行风机以及额定功率运行风机。
第二方面,本申请实施例还提供了一种风电场功率控制装置,应用于目标风电场的控制***,所述目标风电场中部署有多个风机,所述装置包括:获取模块、确定模块、调整模块;
所述获取模块,用于获取电网调度指令,所述电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;
所述确定模块,用于根据所述目标风电场中各风机的输出功率,确定所述目标风电场的实际输出功率;
所述调整模块,用于根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得所述目标风电场的实际输出功率满足所述目标输出功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
根据所述目标输出功率以及所述实际输出功率,确定功率调整方式,所述功率调整方式包括:提升功率方式或降低功率方式;
根据所述功率调整方式以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率。
可选地,所述确定模块,具体用于
若所述目标输出功率大于所述实际输出功率,则确定功率调整方式为所述提升功率方式;
若所述目标输出功率小于所述实际输出功率,则确定功率调整方式为所述降低功率方式。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述功率调整方式为所述提升功率方式,则确定待提升总功率,并根据所述目标风电场中各风机的类型,确定至少一个升功率风机组以及各升功率风机组的优先级,各升功率风机组中分别包括至少一个风机,同一升功率风机组中各风机的类型相同;
根据各所述升功率风机组的优先级、各所述升功率风机组中风机的输出功率以及所述待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率;
根据各第一风机的待提升功率,调整各第一风机的输出功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
按照各所述升功率风机组的优先级对各升功率风机组排序,得到升功率风机组序列,将所述升功率风机组序列中的首个升功率风机组作为初始的当前升功率风机组;
确定所述当前升功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最大运行功率;
若否,则基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,并结束;
若是,则将所述升功率风机组序列中所述当前升功率风机组之后的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,并重复执行上述步骤,直至所述升功率风机组序列中的所有升功率风机组遍历完成。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述当前升功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将所述当前升功率风机组中的风机作为所述第一风机,并根据各第一风机的输出功率以及各第一风机的预测功率,确定各第一风机的功率提升比率,并根据各第一风机的功率提升比率以及所述待提升总功率确定各第一风机的待提升功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述当前升功率风机组对应的类型为无故障待机风机组类型,则将所述当前升功率风机组中的风机作为所述第一风机,并依次控制各所述第一风机启动并控制各所述第一风机的总输出功率达到所述待提升总功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述功率调整方式为所述降低功率方式,则确定待降低总功率,并根据所述目标风电场中各风机的类型,确定至少一个降功率风机组以及各降功率风机组的优先级,各降功率风机组中分别包括至少一个风机,同一降功率风机组中各风机的类型相同;
根据各所述降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
按照各所述降功率风机组的优先级对各将功率风机组排序,得到降功率风机组序列,将所述降功率风机组序列中的首个降功率风机组作为初始的当前降功率风机组;
确定所述当前降功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最小运行功率;
若否,若否,则将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,并结束;
若是,则将所述降功率风机组序列中所述当前降功率风机组之后的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,并重复执行上述步骤,直至所述降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成;并在所述降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成后,若所述目标风电场的目标输出功率仍小于所述目标风电场的实际输出功率,则按照各降功率风机组对应的风机处的风速从小到大依次停止运行各降功率风机组中的各风机,若所述目标风电场的目标输出功率大于或等于所述目标风电场的实际输出功率,则结束。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将所述升降功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述当前降功率风机组对应的类型为全功率运行风机组类型,则将所述全功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,所述调整模块,具体用于
若所述当前降功率风机组对应的类型为额定功率运行风机组类型,则将所述额定功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,所述获取模块,还用于
获取所述目标风电场中各风机的类型标识,所述类型标识用于表征各风机的运行类型,所述类型标识根据各风机当前的运行状态信息生成。
可选地,风机的运行状态信息包括如下至少一项:故障信息、停机信息、待机信息、运行功率信息;
所述目标风电场中风机的类型至少包括:通讯丢失风机、限定风机、故障风机、无故障待机风机、升降功率运行风机、全功率运行风机以及额定功率运行风机。
第三方面,本申请实施例提供了一种控制设备,包括:处理器、存储介质和总线,存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令,当控制设备运行时,处理器与存储介质之间通过总线通信,处理器执行机器可读指令,以执行时执行如第一方面中提供的方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的方法的步骤。
本申请的有益效果是:
本申请提供一种风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质,该方法包括:获取电网调度指令,电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;根据目标风电场中各风机的输出功率,确定目标风电场的实际输出功率;根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率。本方法通过获取风电场中各风机的类型,在进行功率调整时,引入了各风机的类型,从而可在不同的功率调整方式下对相应类型的风机的输出功率进行调整,以使得功率调整更具针对性,功率调整的效果更佳,从而提高风电场的功率控制的精细度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种风电场控制***的架构示意图;
图2为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图一;
图3为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图二;
图4为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图三;
图5为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图四;
图6为本实施例提供的一种风功率曲线示意图;
图7为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图五;
图8为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图六;
图9为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图七;
图10为本申请实施例提供的一种风电场功率控制装置的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
图1为本申请实施例提供的一种风电场控制***的架构示意图,风电场控制***可包括远端***、风电场控制装置以及风电场,远端***可为电网调度***或者电力云***;风电场可部署有多台风力发电机(简称风机);风电场控制装置可包括:数据库、显示模块、通信模块以及处理模块,数据库可用于对风电场的历史运行数据进行存储和读取,显示模块用于显示风电场中各风机的运行状态信息,处理模块用于运行本申请所提供的风电场功率控制方法以实现功率的优化控制。
风电场控制装置可通过通信模块与风电场以及远端***进行通信。风电场控制装置可接收远端***发送的电网调度指令,以根据指令所包括的风电场的目标输出功率、以及风电场的实际输出功率,结合风电场中各风机的类型,实现在不同功率控制方式下,对功率控制方式所对应类型的风机执行控制调整,以最终使得风电场的实际输出功率达到目标输出功率。
通过引入风机类型,对各类风机按照类型所对应的功率调整方式进行功率调整,使得对各风机的功率控制达到个体化、精细化,从而可提高风电场功率控制的精细度。
在一种可实现的方式中,上述的风电场控制***可包括多个风电场,风电场控制装置可用于同时对多个风电场的功率进行控制,各风电场的功率控制方式相同,均可采用本申请的方法实现功率控制。
图2为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图一,本方法可应用于上述的风电场控制***中的风电场控制装置。如下所示,本申请的方法可包括:
S201、获取电网调度指令,电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率。
风电场的功率控制在于根据电网调度指令控制风电场内风机的有功功率输出以减少风机对电网的冲击,从而达到对风电场功率的最优控制,提高风电场的有功功率的输出,以最终提高风电场的发电量。
电网调度指令可包括目标风电场的目标输出功率,这里的目标风电场可以为任意的风电场,应用于不同的风电场时,电网调度指令中包括的目标风电场的目标输出功率可以是不同的。
目标风电场的目标输出功率可以指目标风电场的有功功率上限值。
S202、根据目标风电场中各风机的输出功率,确定目标风电场的实际输出功率。
可选地,可实时读取目标风电场中各风机的输出功率,对各风机的输出功率进行求和,可得到目标风电场的实际输出功率。
S203、根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率。
通过将目标输出功率与实际输出功率进行比对,可确定当前的功率控制方式,从而对目标风电场中各风机的输出功率进行调整,以使得基于调整后的各风机的输出功率所得到的目标风电场的实际输出功率能够满足目标输出功率。
其中,目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率可以包括:实际输出功率等于目标输出功率,或者实际输出功率与目标输出功率的差值满足预设差值。
在对各风机的输出功率调整时,本方法引入了各风机的类型,这里的类型可以指运行类型,从而可在不同的功率调整方式下对相应类型的风机的输出功率进行调整,以使得功率调整更具针对性,功率调整的效果更佳,从而提高风电场的功率控制的精细度。
综上,本实施例提供的风电场功率控制方法,包括:获取电网调度指令,电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;根据目标风电场中各风机的输出功率,确定目标风电场的实际输出功率;根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率。本方法通过获取风电场中各风机的类型,在进行功率调整时,引入了各风机的类型,从而可在不同的功率调整方式下对相应类型的风机的输出功率进行调整,以使得功率调整更具针对性,功率调整的效果更佳,从而提高风电场的功率控制的精细度。
图3为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图二;可选地,步骤S203中,根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,可以包括:
S301、根据目标输出功率以及实际输出功率,确定功率调整方式,功率调整方式包括:提升功率方式或降低功率方式。
在一种可实现的方式中,可根据目标输出功率和实际输出功率的差值,确定功率调整方式,在本方案中,功率调整方式可包括:提升功率方式和降低功率方式。
S302、根据功率调整方式以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率。
不同的功率调整方式可对应不同类型的待调整风机,例如:提升功率方式对应的待调整风机可以为具备升功率能力的风机,而降低功率方式对应的待调整风机可以为具备降功率能力的风机。
根据所确定的功率调整方式可对功率调整方式所对应类型的至少一个风机的输出功率进行调整,从而达到精细化的功率调整,以使得目标风电场的功率调整结果达到最优。
可选地,步骤S301中,根据目标输出功率以及实际输出功率,确定功率调整方式,可以包括:
若目标输出功率大于实际输出功率,则确定功率调整方式为提升功率方式。
当目标风电场按照电网调度指令所给定的目标输出功率运行时,目标风电场的运行达到最优状态,在最优状态下时,目标风电场的发电量也较优,因此根据目标输出功率和实际输出功率的大小,可确定相应的功率调整方式,以使得实际输出功率趋近于目标输出功率。
目标输出功率大于实际输出功率,也即指目标风电场当前的实际输出功率是小于电网调度指令所给定的目标风电场的目标输出功率,需要控制目标风电场的输出功率提升以达到所给定的目标输出功率,这种情况下,则所确定的功率调整方式即为提升功率方式。
若目标输出功率小于实际输出功率,则确定功率调整方式为降低功率方式。
目标输出功率小于实际输出功率,也即指目标风电场当前的实际输出功率是大于电网调度指令所给定的目标风电场的目标输出功率,需要控制目标风电场的输出功率降低至所给定的目标输出功率,这种情况下,则所确定的功率调整方式即为降低功率方式。
图4为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图三;可选地,步骤S203中,根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,可以包括:
S401、若功率调整方式为提升功率方式,则确定待提升总功率,并根据目标风电场中各风机的类型,确定至少一个升功率风机组以及各升功率风机组的优先级,各升功率风机组中分别包括至少一个风机,同一升功率风机组中各风机的类型相同。
待提升总功率指目标风电场所对应的总的待提升功率。
目标风电场中既包括可以只进行升功率的风机,也包括只进行降功率的风机,当然还包括既可以升功率也可以降功率的风机,具体可以根据各风机的类型确定风机的运行类型。
根据目标风电场中各风机的类型,可以确定至少一个升功率风机组,一个升功率风机组中包括的风机均为相同类型,那么,可将只进行升功率的至少一个风机组成一个升功率风机组,将既可以升功率也可以降功率的至少一个风机组成一个升功率风机组。
不同的升功率风机组在执行功率提升时,是存在优先级的,优先级同样可以根据各升功率风机组中风机的类型决定。
S402、根据各升功率风机组的优先级、各升功率风机组中风机的输出功率以及待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率。
各升功率风机组中风机的输出功率也即指各风机当前的实际输出功率,基于各升功率风机组中风机的输出功率以及待提升总功率,可以确定各升功率风机组中各风机的待提升功率,也即,将目标风机组的待提升总功率分配至所确定的待提升功率的至少一个第一风机。
这里的第一风机可以是所确定出的升功率风机组中所包含的风机。
S403、根据各第一风机的待提升功率,调整各第一风机的输出功率。
在一种可实现的方式中,可以根据各第一风机的待提升功率,对各第一风机的输出功率进行相应调整,对各第一风机的输出功率调整后,可使得目标风电场的实际输出功率提升,从而达到电网调度指令所给出的目标输出功率。
图5为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图四;可选地,可选地,步骤S402中,根据各升功率风机组的优先级、各升功率风机组中风机的输出功率以及待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,可以包括:
S501、按照各升功率风机组的优先级对各升功率风机组排序,得到升功率风机组序列,将升功率风机组序列中的首个升功率风机组作为初始的当前升功率风机组。
当存在多个升功率风机组时,可按照各升功率风机组的优先级,对各升功率风机组进行排序,得到升功率风机组序列,那么,在执行升功率时,则可以是按照升功率风机组序列依次进行升功率,以提高功率提升效率。
可选地,可将升功率风机组序列中排序第一的升功率风机组作为初始的当前升功率风机组。
S502、确定当前升功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最大运行功率。
在执行功率调整之前,还可先判断当前升功率风机组中各风机的输出功率是否达到各风机的最大运行功率,也即当前升功率风机组中的各风机是否均按照最大输出能力运行。
S503、若否,则基于与当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,并结束。
在当前升功率风机组中的各风机均未按照最大输出能力运行时,此时,各风机均可以有一定的功率提升空间,可以被提升功率。
由于不同的升功率风机组的类型是不同的,而不同的升功率风机组可以对应有不同的功率调整方式,在执行功率提升时,则可根据当前升功率风机组类型所匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,并按照各第一风机的待提升功率对各第一风机的输出功率进行调整,调整完成后则结束。
S504、若是,则将升功率风机组序列中当前升功率风机组之后的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,并重复执行上述步骤,直至升功率风机组序列中的所有升功率风机组遍历完成。
在当前升功率风机组中的各风机均按照最大输出能力运行时,此时,各风机的运行功率均已达到最大,无法再进一步进行提升,此时,则可从升功率风机组序列中,将当前升功率风机组之后的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,也即,将升功率风机组序列中排序第二的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,并执行上述步骤S502-S504,直到遍历完升功率风机组序列中的所有升功率风机组。
可选地,步骤S503中,基于与当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,可以包括:若当前升功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将当前升功率风机组中的风机作为第一风机,并根据各第一风机的输出功率以及各第一风机的预测功率,确定各第一风机的功率提升比率,并根据各第一风机的功率提升比率以及待提升总功率确定各第一风机的待提升功率。
在当前的升功率风机组的类型为升降功率运行风机组类型时,也即升功率风机组中各风机均为可升降功率运行风机,这类风机是指风力发电机组的输出功率小于其本身输出能力评估值的风机。这类风机在功率分配时可以升功率也可以降低功率运行。
在一种可实现的方式中,当确定当前升功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型时,则将当前升功率风机组中的风机作为上述的第一风机。
这里,还需根据各第一风机的实际输出功率和各第一风机的预测功率,确定各第一风机的功率提升比率,功率提升比率也即指第一风机的待提升功率占目标风电场的总功率的比例。
第一风机的预测功率可以根据第一风机的风功率曲线确定。目标风电场中每个风机均有其对应的风功率曲线。图6为本实施例提供的一种风功率曲线示意图。如图6所示,风功率曲线也即表征风速与风机预测功率的对应关系,当风速确定时,风机的预测功率则可对应得到。假设图6为目标风机的风功率曲线,当获取的当前风速为5时,那么从风功率曲线所表达的对应关系中可得到目标风机的预测功率为200,而当获取的当前风速为10时,那么从风功率曲线所表达的对应关系中可得到目标风机的预测功率为1500。
对于任一风机,均可根据其风功率曲线和当前风速,确定风机的预测功率。
基于计算得到的各第一风机的功率提升比率以及目标风电场的待提升总功率则可确定各第一风机的待提升功率。
可选地,步骤S503中,基于与当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,可以包括:若当前升功率风机组对应的类型为无故障待机风机组类型,则将当前升功率风机组中的风机作为第一风机,并依次控制各第一风机启动并控制各第一风机的总输出功率达到待提升总功率。
同样的,在当前的升功率风机组的类型为无故障待机风机组类型时,也即升功率风机组中各风机均为无故障待机风机,这类风机是指风机本身无故障,当接到风机启动指令便可以运行的风机。这类风机在功率分配时可以升功率运行,其上限为根据风机实际运行的风功率曲线以及风速预估的风机有功功率输出能力评估值,也即上述所说的风机的预测功率。
在一种可实现的方式中,当确定当前升功率风机组对应的类型为无故障待机风机组类型时,则将当前升功率风机组中的风机作为上述的第一风机。
由于无故障待机风机组类型中各风机均是处于待机状态,各第一风机的实际输出功率为0,故可依次启动各第一风机,以控制各第一风机的总输出功率达到待提升总功率。
在一种情况下,可将待提升总功率平均分配给各第一风机,以控制各第一风机启动并按照所分配的功率运行。
在另一些情况下,可将待提升总功率随意分配给各第一风机,只要满足各第一风机的总功率达到待提升总功率即可。
或者,也可以是从无故障待机风机组类型中任意挑选几个风机作为第一风机,将待提升总功率平均分配给挑选出的各第一风机。
通过上述方式,可在升功率风机组为不同类型风机组时,采用与类型对应的调整方式进行功率提升,以保证功率控制的精细度。
图7为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图五;可选地,步骤S203中,根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,可以包括:
S701、若功率调整方式为降低功率方式,则确定待降低总功率,并根据目标风电场中各风机的类型,确定至少一个降功率风机组以及各降功率风机组的优先级,各降功率风机组中分别包括至少一个风机,同一降功率风机组中各风机的类型相同。
待降低总功率指目标风电场所对应的总的待降低功率。这里需要说明的是,上述的待提升总功率以及此处的待降低总功率采用相同的计算方式得到,具体的计算可参考后面的实施例。
基于上述步骤S401中的分析,根据目标风电场中各风机的类型,可以确定至少一个降功率风机组,一个降功率风机组中包括的风机均为相同类型,那么,可将只进行降功率的至少一个风机组成一个升功率风机组,将既可以升功率也可以降功率的至少一个风机组成一个降功率风机组。
同样的,不同的降功率风机组在执行功率降低时,也是存在优先级的,优先级同样可以根据各降功率风机组中风机的类型决定。
S702、根据各降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率。
在一种可实现的方式中,可以根据不停机条件下风机的最小输出功率,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率,对各风机的输出功率调整后,可使得目标风电场的实际输出功率降低,从而达到电网调度指令所给出的目标输出功率。
图8为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图六;可选地,步骤S702中,根据各降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率,可以包括:
S801、按照各降功率风机组的优先级对各将功率风机组排序,得到降功率风机组序列,将降功率风机组序列中的首个降功率风机组作为初始的当前降功率风机组。
当存在多个降功率风机组时,可按照各降功率风机组的优先级,对各降功率风机组进行排序,得到降功率风机组序列,那么,在执行降功率时,则可以是按照降功率风机组序列依次进行降功率,以提高功率降低效率。
可选地,可将降功率风机组序列中排序第一的降功率风机组作为初始的当前降功率风机组。
S802、确定当前降功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最小运行功率。
在执行功率调整之前,同样可先判断当前降功率风机组中各风机的输出功率是否达到各风机的最小运行功率,也即当前降功率风机组中的各风机是否均按照最小输出能力运行。
S803、若否,则将当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,并结束。
在当前降功率风机组中的各风机均未按照最小输出能力运行时,此时,各风机均可以有一定的功率降低空间,可以被降低功率。那么,可将当前降功率风机组中各风机的输出功率均调整至最小输出功率并结束。
S804、若是,则将降功率风机组序列中当前降功率风机组之后的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,并重复执行上述步骤,直至降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成;并在降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成后,若目标风电场的目标输出功率仍小于目标风电场的实际输出功率,则按照各降功率风机组对应的风机处的风速从小到大依次停止运行各降功率风机组中的各风机,若目标风电场的目标输出功率大于或等于目标风电场的实际输出功率,则结束。
在当前降功率风机组中的各风机均按照最小输出能力运行时,此时,各风机的运行功率均已达到最小,无法再进一步进行功率降低,此时,则可从降功率风机组序列中,将当前降功率风机组之后的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,也即,将降功率风机组序列中排序第二的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,并执行上述步骤S802-S804,直到遍历完降功率风机组序列中的所有降功率风机组。
与上述功率提升方式不同点在于,在遍历完所有降功率风机组后,还可进一步判断目标风电场的目标输出功率是否仍小于目标风电场的实际输出功率,若目标输出功率依然小于实际输出功率,则可按照风机处的风速从小到大依次停止运行各降功率风机组中的各风机。
而若目标输出功率大于或等于实际输出功率时,则可结束功率调整。
可选地,步骤S803中,将当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,可以包括:
若当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将升降功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,步骤S803中,将当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,可以包括:
若当前降功率风机组对应的类型为全功率运行风机组类型,则将全功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
全功率运行风机组类型中各风机均为全功率运行风机,这类风机是指风力发电机的输出功率未达到额定功率,根据输出功率由风机前端的风速决定。这类风机发电机组在功率分配时只可以降低功率运行。
当前降功率风机组对应的类型为全功率运行风机组类型时,各风机的功率降低方式与当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型时采样的方式相同,不再赘述。
可选地,步骤S803中,将当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,可以包括:
若当前降功率风机组对应的类型为额定功率运行风机组类型,则将额定功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
额定功率运行风机组类型中各风机均为额定功率运行风机,这类风机是指额定风速以上,以额定功率运行的风力发电机组。这类风机在功率分配时只可以降低功率运行。
当前降功率风机组对应的类型为额定功率运行风机组类型时,各风机的功率降低方式与当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型时采样的方式相同,不再赘述。
可选地,步骤S203中,根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率之前,本申请的方法还可包括:获取目标风电场中各风机的类型标识,类型标识用于表征各风机的运行类型,类型标识根据各风机当前的运行状态信息生成。
在一种可实现的方式中,在获取到电网调度指令后,可从数据库中读取各风机的类型标识,这里的类型标识可以用数字表示,不同的数字可以对应代表不同的类型。而数据库中各风机的类型标识可以是根据实时获取的目标风电场中各风机的当前运行状态信息生成的,由于各风机在运行的过程中,其运行状态信息是可以实时变化的,可间隔预设时间重新读取各风机最新的当前运行状态信息,以生成各风机新的类型标识,并对当前存储的旧的类型标识进行更新,以保证所获取到各风机的类型标识的准确性,从而可提高基于类型进行功率调整时,功率调整结果的准确性。
可选地,风机的运行状态信息包括如下至少一项:故障信息、停机信息、待机信息、运行功率信息。
故障信息可以指风机是否存在故障,例如通信中断、通信丢失、风机机体故障等。停机信息可以指风机处于停机状态,风机本身无故障,但是处于停机未启动状态。待机信息可以指风机处于启动但是待机状态,可随时运行。运行功率信息则可以表示各风机是以功率运行方式运行。
目标风电场中风机的类型至少包括:通讯丢失风机、限定风机、故障风机、无故障待机风机、升降功率运行风机、全功率运行风机以及额定功率运行风机。
本实施例中主要可将风机分为如下几类:
通讯丢失风机(可以称为第一类风机):是指风力发电场内通讯中断,这类风机不受风电场场群控制***控制;由通讯丢失风机构成的风机组则为通讯丢失风机组。
限定风机(可以称为第二类风机):由于一个风场内常出现配型不同的机组,有些个别机组本身存在一些特殊性或者缺陷,不能参加或者运营商不愿使其参与有功调节的风机,这类风机不受风电场场群控制***控制;由限定风机构成的风机组则为限定风机组。
故障风机(可以称为第三类风机):故障风机是指风力发电场内通讯正常,但是风机本身有故障而无法启机的风机;由故障风机构成的风机组则为故障风机组。
无故障待机风机(可以称为第四类风机):这类风机是指风机本身无故障,当接到风机启动指令便可以运行的风机。这类风机在功率分配时可以升功率运行,其上限为根据风机实际运行的风功率曲线以及风速预估的风机有功功率输出能力评估值;由无故障待机风机构成的风机组则为无故障待机风机组。
升降功率运行风机(可以称为第五类风机):这类风机是指风力发电机组的输出功率小于其本身输出能力评估值的风机。这类风机在功率分配时可以升功率也可以降低功率运行;由升降功率运行风机构成的风机组则为升降功率运行风机组。
全功率运行风机(可以称为第六类风机):这类风机是指风力发电机的输出功率未达到额定功率,根据输出功率由风机前端的风速决定。这类风机发电机组在功率分配时只可以降低功率运行;由全功率运行风机构成的风机组则为全功率运行风机组。
额定功率运行的风机(可以称为第七类风机):这类风机是指额定风速以上,以额定功率运行的风力发电机组。这类风机在功率分配时只可以降低功率运行;由额定功率运行风机构成的风机组则为额定功率运行风机组。
如下对本实施例中运算过程中可能涉及的参数及运算公式进行说明:
假设电网指令中包括的目标风电场的目标输出功率为Pref,Pij表示目标风电场中第i类风机组(第i类风机组中包含的风机均为第i类风机)中第j台风机的输出功率,表示第i类风机组中的第j台风机的预测功率,那么,第i类风机组的实际输出功率为:其中,ni为第i类风机组中风机的数量。
基于此,目标风电场的待提升总功率或着待降低总功率则可以为:
其中,n1为第一类风机组中风机的数量,也即指通讯丢失风机组中包含的风机数量;pr指风机的额定功率;P2指第二类风机组的输出功率,也即指限定风机组的输出功率。
而各风机组中各风机的待提升功率或者待降低功率则可以采用如下方式计算:
图9为本申请实施例提供的风电场功率控制方法的流程示意图七。图9展示了本方法的完整流程示意图,可包括:
S901、获取电网调度指令以及各风机的类型;
S902、判断目标风电场的目标输出功率是否大于实际输出功率;
S903、若目标风电场的目标输出功率大于实际输出功率,则获取各风机的预测功率,并执行步骤S904-S907,若目标风电场的目标输出功率小于实际输出功率,则获取各风机的预测功率,并执行步骤S908-S915;
S904、判断升降功率运行风机组中各风机是否均按照最大输出功率运行;
S905、若否,则根据升降功率运行风机组中各风机的待提升功率调整各风机的输出功率,并结束;
S906、若是,则判断无故障待机风机组中各风机是否均按照最大输出功率运行;
S907、若否,则逐一启动无故障待机风机组中各风机,若是则结束;
S908、判断升降功率运行风机组中各风机是否均按照最小输出功率运行;
S909、若否,则将升降功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率并结束;
S910、若是,则判断全功率运行风机组中各风机是否均按照最小输出功率运行;
S911、若否,则将全功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率并结束;
S912、若是,则判断额定功率运行风机组中各风机是否均按照最小输出功率运行;
S913、若否,则将额定功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率并结束;
S914、若是,则判断目标风电场的目标输出功率是否小于目标风电场的实际输出功率;
S915、若否,则按照升降功率运行风机组、全功率运行风机组以及额定功率运行的风机组对应的风机处的风速从小到大依次停止运行升降功率运行风机组、全功率运行风机组以及额定功率运行的风机组中的各风机,若是则结束。
当目标输出功率大于实际输出功率时,通过对上述各类风机组分类分析,由无故障待机风机组和升降功率运行风机组共同完成升功率任务。无故障待机风机组处于待机状态,输出功率为0,升降功率运行风机组处于运行状态,其输出功率小于其本身输出能力评估值,它比无故障待机风机组具有更快的调节速度。所以,当功率调节方式为功率提升方式时,为了避免风力发电机组频繁启停,应先对升降功率运行风机组进行功率调节,当升降功率运行风机组无法满足升功率需求时,再逐一启动无故障待机风机组进行功率调节,以满足电网调度的需要。
当目标输出功率小于实际输出功率时,通过对上述各类风机组分类分析,主要由升降功率运行风机组、全功率运行风机组以及额定功率运行风机组担任降低功率的任务。由于高风速会让风力发电机组获得较高的输出功率,同时也会让机组承受较大的机械应力,不适于大范围频繁调节功率。因此,在降功率过程中,将依次将升降功率运行风机组、全功率运行风机组以及额定功率运行风机组的功率降到最小运行功率。若升降功率运行风机组、全功率运行风机组以及额定功率运行风机组的功率均降到最小运行功率时,目标输出功率仍小于实际输出功率,必须有部分机组停机,为减小机组的启停次数,按照风机处风速的大小,选择风速小的机组依次停机。
综上所述,本实施例提供的风电场功率控制方法,包括:获取电网调度指令,电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;根据目标风电场中各风机的输出功率,确定目标风电场的实际输出功率;根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率。本方法通过获取风电场中各风机的类型,在进行功率调整时,引入了各风机的类型,从而可在不同的功率调整方式下对相应类型的风机的输出功率进行调整,以使得功率调整更具针对性,功率调整的效果更佳,从而提高风电场的功率控制的精细度。
下述对用以执行本申请所提供的风电场功率控制方法的装置、设备及存储介质等进行说明,其具体的实现过程以及技术效果参见上述,下述不再赘述。
图10为本申请实施例提供的一种风电场功率控制装置的示意图,该风电场功率控制装置实现的功能对应上述方法执行的步骤。该装置可以理解为上述的风电场控制装置,可以为控制器,如图10所示,该装置包括:
获取模块110、确定模块120、调整模块130;
获取模块110,用于获取电网调度指令,电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;
确定模块120,用于根据目标风电场中各风机的输出功率,确定目标风电场的实际输出功率;
调整模块130,用于根据目标输出功率、实际输出功率以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得目标风电场的实际输出功率满足目标输出功率。
可选地,调整模块130,具体用于
根据目标输出功率以及实际输出功率,确定功率调整方式,功率调整方式包括:提升功率方式或降低功率方式;
根据功率调整方式以及目标风电场中各风机的类型,调整目标风电场中至少一个风机的输出功率。
可选地,确定模块120,具体用于
若目标输出功率大于实际输出功率,则确定功率调整方式为提升功率方式;
若目标输出功率小于实际输出功率,则确定功率调整方式为降低功率方式。
可选地,调整模块130,具体用于
若功率调整方式为提升功率方式,则确定待提升总功率,并根据目标风电场中各风机的类型,确定至少一个升功率风机组以及各升功率风机组的优先级,各升功率风机组中分别包括至少一个风机,同一升功率风机组中各风机的类型相同;
根据各升功率风机组的优先级、各升功率风机组中风机的输出功率以及待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率;
根据各第一风机的待提升功率,调整各第一风机的输出功率。
可选地,调整模块130,具体用于
按照各升功率风机组的优先级对各升功率风机组排序,得到升功率风机组序列,将升功率风机组序列中的首个升功率风机组作为初始的当前升功率风机组;
确定当前升功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最大运行功率;
若否,则基于与当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,并结束;
若是,则将升功率风机组序列中当前升功率风机组之后的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,并重复执行上述步骤,直至升功率风机组序列中的所有升功率风机组遍历完成。
可选地,调整模块130,具体用于
若当前升功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将当前升功率风机组中的风机作为第一风机,并根据各第一风机的输出功率以及各第一风机的预测功率,确定各第一风机的功率提升比率,并根据各第一风机的功率提升比率以及待提升总功率确定各第一风机的待提升功率。
可选地,调整模块130,具体用于
若当前升功率风机组对应的类型为无故障待机风机组类型,则将当前升功率风机组中的风机作为第一风机,并依次控制各第一风机启动并控制各第一风机的总输出功率达到待提升总功率。
可选地,调整模块130,具体用于
若功率调整方式为降低功率方式,则确定待降低总功率,并根据目标风电场中各风机的类型,确定至少一个降功率风机组以及各降功率风机组的优先级,各降功率风机组中分别包括至少一个风机,同一降功率风机组中各风机的类型相同;
根据各降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率。
可选地,调整模块130,具体用于
按照各降功率风机组的优先级对各将功率风机组排序,得到降功率风机组序列,将降功率风机组序列中的首个降功率风机组作为初始的当前降功率风机组;
确定当前降功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最小运行功率;
若否,若否,则将当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,并结束;
若是,则将降功率风机组序列中当前降功率风机组之后的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,并重复执行上述步骤,直至降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成;并在降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成后,若目标风电场的目标输出功率仍小于目标风电场的实际输出功率,则按照各降功率风机组对应的风机处的风速从小到大依次停止运行各降功率风机组中的各风机,若目标风电场的目标输出功率大于或等于目标风电场的实际输出功率,则结束。
可选地,调整模块130,具体用于
若当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将升降功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,调整模块130,具体用于
若当前降功率风机组对应的类型为全功率运行风机组类型,则将全功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,调整模块130,具体用于
若当前降功率风机组对应的类型为额定功率运行风机组类型,则将额定功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
可选地,获取模块110,还用于
获取目标风电场中各风机的类型标识,类型标识用于表征各风机的运行类型,类型标识根据各风机当前的运行状态信息生成。
可选地,风机的运行状态信息包括如下至少一项:故障信息、停机信息、待机信息、运行功率信息;
目标风电场中风机的类型至少包括:通讯丢失风机、限定风机、故障风机、无故障待机风机、升降功率运行风机、全功率运行风机以及额定功率运行风机。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上***(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
上述模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合线缆等,或其任意组合。无线连接可以包括通过LAN、WAN、蓝牙、ZigBee、或NFC等形式的连接,或其任意组合。两个或更多个模块可以组合为单个模块,并且任何一个模块可以分成两个或更多个单元。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***和装置的具体工作过程,可以参考方法实施例中的对应过程,本申请中不再赘述。
图11为本申请实施例提供的一种控制设备的结构示意图;
该设备包括:处理器801、存储器802。
存储器802用于存储程序,处理器801调用存储器802存储的程序,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
其中,存储器802存储有程序代码,当程序代码被处理器801执行时,使得处理器801执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的方法中的各种步骤。
处理器801可以是通用处理器,例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器802作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory,SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory,PROM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
可选地,本申请还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (17)
1.一种风电场功率控制方法,其特征在于,应用于目标风电场的控制***,所述目标风电场中部署有多个风机,包括:
获取电网调度指令,所述电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;
根据所述目标风电场中各风机的输出功率,确定所述目标风电场的实际输出功率;
根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得所述目标风电场的实际输出功率满足所述目标输出功率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,包括:
根据所述目标输出功率以及所述实际输出功率,确定功率调整方式,所述功率调整方式包括:提升功率方式或降低功率方式;
根据所述功率调整方式以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标输出功率以及所述实际输出功率,确定功率调整方式,包括:
若所述目标输出功率大于所述实际输出功率,则确定功率调整方式为所述提升功率方式;
若所述目标输出功率小于所述实际输出功率,则确定功率调整方式为所述降低功率方式。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,包括:
若所述功率调整方式为所述提升功率方式,则确定待提升总功率,并根据所述目标风电场中各风机的类型,确定至少一个升功率风机组以及各升功率风机组的优先级,各升功率风机组中分别包括至少一个风机,同一升功率风机组中各风机的类型相同;
根据各所述升功率风机组的优先级、各所述升功率风机组中风机的输出功率以及所述待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率;
根据各第一风机的待提升功率,调整各第一风机的输出功率。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据各所述升功率风机组的优先级、各所述升功率风机组中风机的输出功率以及所述待提升总功率,确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,包括:
按照各所述升功率风机组的优先级对各升功率风机组排序,得到升功率风机组序列,将所述升功率风机组序列中的首个升功率风机组作为初始的当前升功率风机组;
确定所述当前升功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最大运行功率;
若否,则基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,并结束;
若是,则将所述升功率风机组序列中所述当前升功率风机组之后的升功率风机组作为新的当前升功率风机组,并重复执行上述步骤,直至所述升功率风机组序列中的所有升功率风机组遍历完成。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,包括:
若所述当前升功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将所述当前升功率风机组中的风机作为所述第一风机,并根据各第一风机的输出功率以及各第一风机的预测功率,确定各第一风机的功率提升比率,并根据各第一风机的功率提升比率以及所述待提升总功率确定各第一风机的待提升功率。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于与所述当前升功率风机组对应类型匹配的调整方式确定待提升功率的至少一个第一风机以及各第一风机的待提升功率,包括:
若所述当前升功率风机组对应的类型为无故障待机风机组类型,则将所述当前升功率风机组中的风机作为所述第一风机,并依次控制各所述第一风机启动并控制各所述第一风机的总输出功率达到所述待提升总功率。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,包括:
若所述功率调整方式为所述降低功率方式,则确定待降低总功率,并根据所述目标风电场中各风机的类型,确定至少一个降功率风机组以及各降功率风机组的优先级,各降功率风机组中分别包括至少一个风机,同一降功率风机组中各风机的类型相同;
根据各所述降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据各所述降功率风机组的优先级,依次将各降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小输出功率,包括:
按照各所述降功率风机组的优先级对各将功率风机组排序,得到降功率风机组序列,将所述降功率风机组序列中的首个降功率风机组作为初始的当前降功率风机组;
确定所述当前降功率风机组中各风机的输出功率是否均达到各风机的最小运行功率;
若否,则将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,并结束;
若是,则将所述降功率风机组序列中所述当前降功率风机组之后的降功率风机组作为新的当前降功率风机组,并重复执行上述步骤,直至所述降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成;并在所述降功率风机组序列中的所有降功率风机组遍历完成后,若所述目标风电场的目标输出功率仍小于所述目标风电场的实际输出功率,则按照各降功率风机组对应的风机处的风速从小到大依次停止运行各降功率风机组中的各风机,若所述目标风电场的目标输出功率大于或等于所述目标风电场的实际输出功率,则结束。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,包括:
若所述当前降功率风机组对应的类型为升降功率运行风机组类型,则将所述升降功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,包括:
若所述当前降功率风机组对应的类型为全功率运行风机组类型,则将所述全功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将所述当前降功率风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率,包括:
若所述当前降功率风机组对应的类型为额定功率运行风机组类型,则将所述额定功率运行风机组中各风机的输出功率调整至最小运行功率。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率之前,所述方法还包括:
获取所述目标风电场中各风机的类型标识,所述类型标识用于表征各风机的运行类型,所述类型标识根据各风机当前的运行状态信息生成。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,风机的运行状态信息包括如下至少一项:故障信息、停机信息、待机信息、运行功率信息;
所述目标风电场中风机的类型至少包括:通讯丢失风机、限定风机、故障风机、无故障待机风机、升降功率运行风机、全功率运行风机以及额定功率运行风机。
15.一种风电场功率控制装置,其特征在于,应用于目标风电场的控制***,所述目标风电场中部署有多个风机,所述装置包括:获取模块、确定模块、调整模块;
所述获取模块,用于获取电网调度指令,所述电网调度指令包括:目标风电场的目标输出功率;
所述确定模块,用于根据所述目标风电场中各风机的输出功率,确定所述目标风电场的实际输出功率;
所述调整模块,用于根据所述目标输出功率、所述实际输出功率以及所述目标风电场中各风机的类型,调整所述目标风电场中至少一个风机的输出功率,以使得所述目标风电场的实际输出功率满足所述目标输出功率。
16.一种控制设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当控制设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以执行时执行如权利要求1至14任一所述的方法的步骤。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至14任一所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210749566.9A CN114944674A (zh) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210749566.9A CN114944674A (zh) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114944674A true CN114944674A (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=82911634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210749566.9A Pending CN114944674A (zh) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | 风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114944674A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115680998A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-02-03 | 盛东如东海上风力发电有限责任公司 | 一种基于功率可调风机的风电场出力调节方法及*** |
-
2022
- 2022-06-28 CN CN202210749566.9A patent/CN114944674A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115680998A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-02-03 | 盛东如东海上风力发电有限责任公司 | 一种基于功率可调风机的风电场出力调节方法及*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3518369A1 (de) | Verfahren und regelvorrichtung zur regelung eines elektrischen leistungstransfers sowie stromnetz | |
CN111009898A (zh) | 一种智慧园区多能协同供电方法及其***、终端设备 | |
CN109973301A (zh) | 在极端湍流风况下控制风力发电机组变桨的方法和装置 | |
CN114944674A (zh) | 风电场功率控制方法、装置、控制设备及存储介质 | |
AU2019296291A1 (en) | Wind turbine control method and device, controller, and control system | |
Tung et al. | Dynamic programming model based on cost minimization algorithms for thermal generating units | |
CN115409360A (zh) | 多机型风电场功率调度方法、***、设备及存储介质 | |
KR102628551B1 (ko) | 하이브리드 타입 단기 전력수요 예측 장치 및 방법 | |
CN108150352B (zh) | 控制风力发电机组运行的方法和设备 | |
Viana et al. | An optimal power flow function to aid restoration studies of long transmission segments | |
CN110098638A (zh) | 一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法 | |
CN114188973B (zh) | 一种计及线路强迫停运的两阶段检修-运行鲁棒优化方法 | |
US20230259086A1 (en) | Adaptive Knowledge-Based Energy Management System and Method | |
CN110061493B (zh) | 一种储能***储能容量的确定方法及*** | |
DE102012222308A1 (de) | Fahrzeug-Energieerzeugungssystem und Energieerzeugungs-Steuerverfahren für dasselbe | |
CN105447598A (zh) | 一种基于误差修正模型的电力***中负荷预测装置及方法 | |
CN110676886A (zh) | 电力***调度方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN115587531B (zh) | 基于全网负荷率的分段式日前电力额度预测方法及设备 | |
CN116992672A (zh) | 一种空气压缩机运行设置方法、装置、设备及介质 | |
CN113704984B (zh) | 电力***年度检修计划制定方法、装置和计算机设备 | |
CN116961188B (zh) | 基站电源的调度方法、装置、电子设备和可读存储介质 | |
CN112523940B (zh) | 基于状态负荷分配的风电机组能量管理方法 | |
CN115145211B (zh) | 一种非开关量设备的控制方法、***、介质和电子设备 | |
CN112436559B (zh) | 基于风电主动功率控制的电力***调度方法 | |
CN113027675B (zh) | 风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |