多同步机并网的风电场内功率震荡调整方法及装置与流程

本公开涉及电力系统，尤其涉及一种多同步机并网的风电场内功率震荡调整方法及装置。

背景技术：

1、随着风电的应用规模不断增大，在大规模风电聚集的地方，风电场站内系统频率的稳定性会逐渐降低，可能会引起风电场站内的功率振荡。同时，由于风能的波动性和不确定性，也可能会导致风电场内发电机组的输出功率出现波动，从而导致系统的频率不稳定，进而在电力系统内部引起功率振荡，影响整个电力系统的安全、稳定运行。

2、相关技术中，风电功率振荡的预测分析方法主要是基于暂态大扰动自由振荡响应信号的分析方法和基于环境激励下的随机响应信号的方法。这些方法因为需要详细的系统模型、风电变流器的控制结构及参数，因此，只适用于简单的风电场，如果应用在多台同步机并列运行或大规模风电聚集的场站时，则会出现建模困难、计算量较大的问题，易导致计算“维数灾难”问题，难以对风电场内的功率振荡风险进行精准预测分析。

技术实现思路

1、本公开提供了一种多同步机并网的风电场内功率震荡调整方法及装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种多同步机并网的风电场内功率震荡调整方法，所述方法包括：

3、确定用于计算风险指数的风险参数；所述风险指数用于表征多同步机并网的风电场内功率的震荡风险；

4、获取所述风险参数的风险数据，处理后得到归一化数据；所述风险数据为所述风险参数的时间序列；

5、基于所述归一化数据计算下一时刻风险指数的影响因子；所述下一时刻风险指数表征下一时刻经多同步机并网的风电场内功率震荡的风险指数；

6、基于所述影响因子计算下一时刻风险指数的预测值；

7、根据所述预测值调整风电厂内的输出功率。

8、在一可实施方式中，所述风险参数包括：

9、风电场所处位置的风速、风电机组的输出功率、风电场总的有功出力、风电场总的无功出力以及风电场多同步机汇集处的频率。

10、在一可实施方式中，所述处理后得到归一化数据包括：

11、对所述风险数据进行归一化处理，得到归一化数据。

12、在一可实施方式中，采用以下方式对所述风险数据进行归一化处理，

13、

14、其中，为tm时刻风电场所处位置的风速的归一化值；为tm时刻风电机组的输出功率的归一化值；为tm时刻为风电场总的有功出力的归一化值；为tm时刻为风电场总的无功出力的归一化值；为tm时刻为风电场多同步机汇集处的频率的归一化值；vwg,max，vwg,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场所处位置的风速的最大值和最小值；pjz,max，pjz,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电机组输出功率的最大值和最小值；pfdc,max，pfdc,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场总的有功出力的最大值和最小值；qfdc,max，qfdc,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场总的无功出力的最大值和最小值；fhj,max，fhj,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场多同步机汇集处的频率最大值和最小值。

15、在一可实施方式中，采用以下方式计算下一时刻风险指数的影响因子，

16、

17、其中，为风电场所处风速对下一时刻经多同步机并网的风电场内功率振荡风险指数的影响因子；为风电机组的输出功率对下一时刻经多同步机并网的风电场内功率振荡风险指数的影响因子；为风电场总的有功出力对下一时刻经多同步机并网的风电场内功率振荡风险指数的影响因子；为风电场总的无功出力下一时刻经多同步机并网的风电场内功率振荡风险指数的影响因子；为风电场多同步机汇集处频率对下一时刻经多同步机并网的风电场内功率振荡风险指数的影响因子。

18、在一可实施方式中，

19、

20、在一可实施方式中，所述根据所述预测值调整风电厂内的输出功率，包括：

21、将所述预测值与预设阈值进行对比；

22、如果所述预测值小于所述预设阈值，则维持风电场内机侧变流器的输出功率；否则，调低下一时刻风电场内机侧变流器的输出功率。

23、在一可实施方式中，采用以下方式计算风险指数，

24、

25、其中，t1,t2,...,tm,...,tn为n个固定时间间隔的时刻，其中，n为自然数，n∈1,2,...，m为第m个时刻，且m为自然数，m∈{1,2,...,n}；为tm时刻风电场所处位置的风速；vwg,n为风电场稳定运行时所处位置的额定风速；为tm时刻风电机组的输出功率；pjz,n为风电场稳定运行时风电机组的额定输出功率；为tm时刻风电场总的有功出力；pfdc,n为风电场稳定运行时风电场总的有功出力额定值；为tm时刻风电场总的无功出力；qfdc,n为风电场稳定运行时风电场总的无功出力额定值；为tm时刻风电场多同步机汇集处的频率；fhj,n为风电场稳定运行时风电场多同步机汇集处的额定频率；vwg,max，vwg,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场所处位置的风速的最大值和最小值；pjz,max，pjz,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电机组输出功率的最大值和最小值；pfdc,max，pfdc,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场总的有功出力的最大值和最小值；qfdc,max，qfdc,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场总的无功出力的最大值和最小值；fhj,max，fhj,min分别为t1,t2,...,tm,...,tn时刻中风电场多同步机汇集处的频率最大值和最小值。

26、根据本公开的第二方面，提供了一种多同步机并网的风电场内功率震荡调整装置，所述装置包括：

27、确定模块，用于确定用于计算风险指数的风险参数；所述风险指数用于表征多同步机并网的风电场内功率的震荡风险；

28、获取模块，用于获取所述风险参数的风险数据，处理后得到归一化数据；所述风险数据为所述风险参数的时间序列；

29、第一计算模块，用于基于所述归一化数据计算下一时刻风险指数的影响因子；所述下一时刻风险指数表征下一时刻经多同步机并网的风电场内功率震荡的风险指数；

30、第二计算模块，用于基于所述影响因子计算下一时刻风险指数的预测值；

31、调整模块，用于根据所述预测值调整风电厂内的输出功率。

32、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

33、至少一个处理器；以及

34、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

35、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。

36、根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开所述的方法。

37、本公开的多同步机并网的风电场内功率震荡调整方法及装置，能够通过历史数据，对下一时刻经多同步机并网的风电场内功率振荡风险进行预测，并根据预测结果对下一时刻风电场内机侧变流器控制系统的运行情况进行调整。有助于风电机组及电力设备的安全运行，提高电力系统的运行稳定性，促进风电场与电网的协调发展。

38、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。