风电机组的控制方法、装置及系统、设备及存储介质与流程
未命名
07-06
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1.本发明涉及风电控制技术领域,尤其涉及一种风电机组的控制方法、装置及系统、设备及存储介质。
背景技术:
2.随着全球能源危机的日益严峻,风能、太阳能等可再生清洁能源并网容量的不断提升,可再生能源发电发展前景十分广阔。其中分散式风电系统规模小、见效快,能源利用率高。将风电开发“建设大基地,融入大电网”模式改为了“集中+分散”的方式,鼓励靠近负荷中心开发风电场,分散接入电网。但是分散式风电出力具有间歇性和波动性特性,其同时接入一条配电网线路时,将会对线路的潮流和电压产生较大影响。
3.分散式风电由于容量小一般接入35kv或10kv线路,在一条配电网线路接入2台分散式风电机组时,由于在同一时间的风力条件差异,2台分散式风电机组的出力不同而且变化趋势也可能相反,如果不采用合适的控制方法,不可避免地,2台分散式风电机组的出力变化会引起配网线路的电压和功率扰动,从而影响正常运行。
技术实现要素:
4.本发明的主要目的在于提供一种风电机组的控制方法、装置及系统、设备及存储介质,可以解决现有技术中的风电机组的控制难度高的问题。
5.为实现上述目的,本发明第一方面提供一种风电机组的控制方法,所述方法包括:
6.获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;
7.利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;
8.根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,所述电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态;
9.当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;
10.利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据的步骤。
11.在一种可行实现方式中,所述根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,包括:
12.当所述采样电压处于所述目标电压阈值区间,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压未越限状态;
13.当所述采样电压未处于所述目标电压阈值区间,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压越限状态。
14.在一种可行实现方式中,所述负荷特性包括负荷稳定或负荷不稳定,则所述方法还包括:
15.当所述目标时段负荷特性表的目标负荷特性时段为负荷不稳定阶段,则记录所述电压越限状态的连续时长;
16.当所述连续时长不低于预设的时长阈值,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压越限状态。
17.在一种可行实现方式中,所述目标电压阈值区间包括第一电压阈值以及第二电压阈值,所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值,则所述利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,包括:
18.利用所述第一电压阈值、第二电压阈值以及采样电压,确定所述电压越限状态的目标越限类型;
19.根据所述目标越限类型、采样电压、以及所述影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数。
20.在一种可行实现方式中,所述影响因子系数至少包括无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,所述无功影响系数用于反映无功功率对电压调整的影响指数,所述有功影响系数用于反映无功功率对电压调整的影响指数,所述电压影响系数用于反映观测电压与采样电压之间的相关指数,所述观测电压为负荷侧电压,所述电压调整参数至少包括无功功率值;
21.则所述根据所述目标越限类型、采样电压、以及所述影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,包括:
22.当所述目标越限类型为第一越限类型,则利用所述第一电压阈值、采样电压、无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,确定所述风电机组的第一无功功率值,所述第一越限类型为所述采样电压大于所述第一电压阈值;
23.当所述目标越限类型为第二越限类型,则利用所述第二电压阈值、采样电压、无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,确定所述风电机组的第二无功功率,所述第二越限类型为采样电压小于所述第二电压阈值。
24.在一种可行实现方式中,所述电压调整参数还包括无功限制值,则所述利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,之前还包括:
25.确定所述目标时段负荷特性表中的目标无功限制值;
26.则所述利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,包括:
27.当所述目标越限类型为第一越限类型,则按照所述目标无功限制值,控制所述风电机组步进式吸收所述第一无功功率值,直至所述采样电压回归至所述目标电压阈值区间;
28.当所述目标越限类型为第二越限类型,则按照所述目标无功限制值,控制所述风
电机组步进式发出所述第二无功功率值,且无功功率限制值为所述目标无功限制值,直至所述采样电压回归至所述目标电压阈值区间。
29.为实现上述目的,本发明第二方面提供一种风电机组的控制系统,所述系统包括:控制设备、采集设备以及风电机组,所述控制设备、采集设备以及风电机组均电连接;
30.所述采集设备用于采集所述风电机组的公共连接点的本地电力数据,所述控制设备用于执行如第一方面及任一可行实现方式所示步骤。
31.为实现上述目的,本发明第三方面提供一种风电机组的控制装置,所述装置包括:
32.数据采集模块:用于获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;
33.负荷确定模块:用于利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;
34.状态判断模块:用于根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,所述电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态;
35.调参确定模块:用于当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;
36.电压调节模块:用于利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据的步骤。
37.为实现上述目的,本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如第一方面及任一可行实现方式所示步骤。
38.为实现上述目的,本发明第四方面提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如第一方面及任一可行实现方式所示步骤。
39.采用本发明实施例,具有如下有益效果:
40.本发明提供一种风电机组的控制方法,方法包括:获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据,本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,采样电压用于反映风电机组的公共连接点处的输出电压;利用预设的时段负荷特性表以及采集时间,确定采集时间对应的目标时段负荷特性表,时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,标准电力指标至少包括电压阈值区间;根据采样电压以及目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻风电机组的电压运行状态,电压运行状态用于反映风电机组是否存在电压越限状态;当电压运行状态包括风电机组存在电压越限状态,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数,影响因子系数用于反映不同影
响因素对电压调整的影响指数;利用电压调整参数控制风电机组的采样电压回归至目标电压阈值区间,并返回执行获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据的步骤。通过上述方式,可以基于本地信息对风电机组进行自治控制,解决了由于安装在偏远场所的风风电机组通讯可靠性难以保证,导致控制不及时控制难度高的问题。而在出现越限状况时,通过预先设置的时段负荷特性表,可以得到当前时段的标准电力指标,进一步的通过预先设置的电压调整的影响因子系数得到电压调整参数进行风电机组的控制,也提高了电压调整参数的准确度,降低越限控制难度。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
42.其中:
43.图1为本发明实施例中一种风电机组的控制方法的应用环境图;
44.图2为本发明实施例中一种风电机组的控制方法的流程图;
45.图3为本发明实施例中一种负载率的日曲线示意图;
46.图4为本发明实施例中一种风电机组的控制方法的另一流程图;
47.图5为本发明实施例中一种风电机组的控制系统的结构框图;
48.图6为本发明实施例中一种风电机组的控制装置的结构框图;
49.图7为本发明实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
51.请参阅图1,图1为本发明实施例中一种风电机组的控制方法的应用环境图,图1中示出了一条10kv线路配电网线路接入2台分散式风电机组,且为两个负荷进行供电,且在分散式风电接入配电网线路的公共连接点(pcc点)处安装数据采集设备,每台风机各1套。采集设备用于分别采集各个风电机组的本地电力数据,本地电力数据包括但不限于当前的电压、时间、风电注入的有功和无功功率、风电注入的三相电流等等,其中,采集设备要求有较高的守时精度,具有16通道的模拟量输入通道,具有modbus-tcp通信接口,用于和分散式风电通信,下发计算出的无功调节量、无功限制值;对于存储的设置参数,在采集装置掉电后应能保持。进一步的,分散式风电fg1以#1观测点的电压作为控制目标,分散式风电fg2以#2观测点的电压作为控制目标,从而实现控制目标的解耦。
52.请参阅图2,图2为本发明实施例中一种风电机组的控制方法的流程图,如图2所示方法包括如下步骤:
53.201、获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电
力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;
54.需要说明的是,本技术所示方法可以由控制设备设备执行,控制设备包括但不限于控制器等具有数据处理能力的电子设备,控制设备的数量由风电机组的数量决定,进而可以实现每一个风电机组可以进行自治控制,减少远程通讯不良造成的控制难度,其中,采集设备用于采集风电机组的本地电力数据,采集设备与控制设备以及风电机组均具有电连接,进而控制设备可以获取采集设备采集到的本地电力数据,以基于该本地电力数据对风电机组进行自治控制。风电机组包括但不限于分散式风电机组,本地电力数据包括但不限于风电机组当前的电压、时间、风电注入的有功和无功功率、风电注入的三相电流等等,其中,电压为采样电压,时间为采样电压的采集时间,该采样电压用于反映风电机组的公共连接点处的输出电压,以此可以判断风电机组的运行状态,由于风电机组的输出电压用于对负荷供电,因此,可以通过采样电压实现风电机组的运行状态的监控,防止出现供电异常等情况。其中,采样电压可以称为采集电压或采样点电压。
55.202、利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;
56.进一步的,得到上述本地电力数据之后,便可以及时的进行风电机组的运行状态的确定,为了保证对状态判断的准确性,本技术预先设置了时段负荷特性表,该时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段以及每个负荷特性时段的标准电力指标,其中,标准电力指标至少包括电压阈值区间、无功限制值。进而可以利用预设的时段负荷特性表以及采集时间,确定采集时间对应的目标时段负荷特性表,以此得到该采集时间下的目标标准电力指标,其中,目标时段负荷特性表包括与采集时间对应的目标负荷特性时段,以及该目标负荷特性时段下的目标标准电力指标,该目标标准电力指标至少包括目标电压阈值区间、目标无功限制值。
57.示例性的,负荷特性时段可以为按照每日中不同时段的用电负载率进行负荷特性的统计,以此得到每一种负荷特性对应的各个时段;并且对每个时段的负荷用电数据以及风电发电数据进行统计分析,以此得到不同时段的电压阈值区间以及无功限制值等标准电力指标。
58.进一步的,可以参阅图3,图3为本发明实施例中一种负载率的日曲线示意图,其中,图3中是图1所示的负荷1的典型日负荷曲线,图3中横坐标为时间,纵坐标为负载率,图3示出了负载率的标线,一条为过载标线100%,另一条为重载标线80%,由图3可知2022/12/17的22:30:00负载率为41.193%,因此,通过图3的典型日负荷曲线,可以将负荷1按时间划分为:
59.0:00~8:00为区间i;
60.10:15~14:15、15:30~21:45为区间ii;
61.8:00~10:15、14:15~15:30、21:45~24:00为区间iii,进而以图3为例不同负荷特性的时段区间划分结果可以参考下表1,通过对不同负荷特性的时段区间划分以区别风电机组在不同时段的调节范围。
62.表1
[0063][0064]
继续以图1所示应用场景举例,还可以通过同样的划分手段得到负荷2的划分结果,可以理解的是,根据不同的风电机组以及不同的风电机组对应的负荷的负荷特性曲线,可以得到不同的划分结果,典型日负荷曲线也可以换成其他的典型负荷曲线进行负荷特性的划分,表1仅做举例,不作具体限定。
[0065]
进一步的,上述表1便可以作为预设的时段负荷特性表,将上述时段负荷特性表预先存储在控制设备中,假如采集时间为7:00,那么目标时段负荷特性表则为表1中时间区间i对应的一行表格,目标负荷特性时段为时间区间i,目标标准电力指标则为该时间区间i对应的一行表格中的表格数据,目标电压阈值区间为(v1,v2),目标无功限制值为q
l1
。
[0066]
203、根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,所述电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态;
[0067]
进一步的,得到目标时段负荷特性表后,可以利用该目标时段负荷特性表判断风电机组的电压运行状态,具体的,根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,其中,电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态。
[0068]
204、当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;
[0069]
205、利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据的步骤。
[0070]
在存在电压越限的情况时对风电机组进行控制,调节其电压以阻止或防止其越限。本技术为了保证电压调节的准确性,预先设置了电压调整的影响因子系数,以此提高电压调整参数确定的准确定,具体的,当电压运行状态包括风电机组存在电压越限状态,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数,其中,影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数,进一步的,利用电压调整参数控制风电机组的采样电压回归至目标电压阈值区间,并返回执行获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据的步骤。
[0071]
示例性的,影响因子系数至少包括无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,为更清楚本事实例中的影响因子系数的确定过程,下面结合图1进行举例说明,具体如下:
[0072]
首先,首先在分散式风电接入线路的pcc点处安装数据采集装置,每台风机各1套。分别采集当前的电压、时间,风电注入的有功和无功功率,风电注入的三相电流等,其中,采集设备的相关表述可以参阅图1所做说明,在此不作赘述。
[0073]
其次,分散式风电fg1以#1观测点的电压作为控制目标,分散式风电fg2以#2观测点的电压作为控制目标,从而实现控制目标的解耦。
[0074]
再次,选择配电线路潮流较稳定的时间(如凌晨1:00~4:00),开展分散式风电fg1对#1观测点电压、fg2对#2观测点电压影响因子的测试,其中,风电fg1对#1观测点电压的电压影响因子确定过程包括下述1)、2)及3):
[0075]
1)先限制风电fg1的有功功率在某固定值,阶跃调节无功输出,得到:δu
11
=k
11
δq
f1
,式中,δu
11
为阶跃调节无功输出时的采样电压变化,δq
f1
为阶跃调节无功输出时的无功输出的变化值;
[0076]
2)限制风电fg1的无功功率在某固定值,阶跃调节有功功输出,得到:δu
12
=k
12
δp
f1
,式中,式中,δu
12
为阶跃调节有功功输出时的采样电压变化,δp
f1
为阶跃调节有功功输出时的有功输出的变化值。
[0077]
3)重复上述1)、2)的过程,通过多次测试和计算,得到参数值k
11
和k
12
,其中,k
11
为风电fg1的无功影响系数、k
12
为风电fg1的有功影响系数,由于采样电压与观测电压强相关,因此,可以通过对采样电压的测试得到与观测电压强相关的测试结果。
[0078]
可以理解的是,分散式风电fg2对#2观测点电压影响因子的测试与上述过程相同,仅仅将上述过程中的分散式风电fg1替换为分散式风电fg2、#1观测点替换为#2观测点即可,在此不作赘述,最后可以得到风电fg2的电压影响因子参数(电压影响因子),包括风电fg2的无功影响系数k
21
和有功影响系数k
22
。
[0079]
需要说明的是,图1仅仅示出了两个负荷以及两个风电机组的情况,随之数量的变化,上述系数也会变化,本实施例仅做举例不作具体限定。
[0080]
最后,建立并测试得到#1观测点电压与#1采集点电压的相关系数k3,#2观测点电压与#2采集点电压的相关系数k4,以此确定风电fg1的电压影响系数k3,风电fg2的电压影响系数k4。示例性的,可以通过实时采集观测点电压以及采集点电压进行数据拟合,得到最后的相关系数,在此举例不作限定。
[0081]
至此,可以得到每个风电机组的影响因子系数:无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数。以此进行后续电压调整时的调整参数的计算,提高参数确定的准确性。
[0082]
本发明提供一种风电机组的控制方法,方法包括:获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据,本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,采样电压用于反映风电机组的公共连接点处的输出电压;利用预设的时段负荷特性表以及采集时间,确定采集时间对应的目标时段负荷特性表,时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,标准电力指标至少包括电压阈值区间;根据采样电压以及目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻风电机组的电压运行状态,电压运行状态用于反映风电机组是否存在电压越限状态;当电压运行状态包括风电机组存在电压越限状态,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数,影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;利用电压调整参数控制风电机组的采样电压回归至目标电
压阈值区间,并返回执行获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据的步骤。通过上述方式,可以基于本地信息对风电机组进行自治控制,解决了由于安装在偏远场所的风风电机组通讯可靠性难以保证,导致控制不及时控制难度高的问题。而在出现越限状况时,通过预先设置的时段负荷特性表,可以得到当前时段的标准电力指标,进一步的通过预先设置的电压调整的影响因子系数得到电压调整参数进行风电机组的控制,也提高了电压调整参数的准确度,降低越限控制难度。
[0083]
请参阅图4,图4为本发明实施例中一种风电机组的控制方法的另一流程图,如图4所示方法包括如下步骤:
[0084]
401、获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;
[0085]
402、利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;
[0086]
需要说明的是,步骤401至402与图2所示方法中步骤201至202的内容相似,为避免重复此处不作赘述,具体可参阅图2所示方法中步骤201至202的内容。
[0087]
403、当所述采样电压处于所述目标电压阈值区间,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压未越限状态;
[0088]
404、当所述采样电压未处于所述目标电压阈值区间,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压越限状态;
[0089]
需要说明的是,通过目标时段负荷特性表中的目标电压阈值区间判断风电机组的电压是否越限,如果电压未越限状态那么则返回执行步骤401,如果电压越限,则执行步骤405进行后续的电压调整。其中,电压越限状态也即采集时间下的采集电压超出了目标电压阈值区间。目标电压阈值区间包括第一电压阈值以及第二电压阈值,第一电压阈值大于第二电压阈值,这两个电压阈值即为区间的两个端点值。
[0090]
示例性的,以表1中时间区间i为例,目标电压阈值区间为#1采集点电压区间(第一电压阈值v1,第二电压阈值v2),那么若#1采集点电压v大于v1,说明电压越限;若#1采集点电压v小于v2时说明电压越限。反之,上述情况不成立,说明电压没有越限。
[0091]
在一种可行实现方式中,可以继续参考图3,如图3可知时间区间ii,因此时负荷变化较频繁,还可以根据负荷是否稳定的特性进行越限情况的判断,故负荷特性包括负荷稳定或负荷不稳定,则在上述越限判断的基础上,方法还包括:当目标时段负荷特性表的目标负荷特性时段为负荷不稳定阶段,则记录电压越限状态的连续时长;当连续时长不低于预设的时长阈值,则确定当前时刻风电机组的电压运行状态为电压越限状态。也即保证其越限是连续一段时间的,保证越限状态判断结果的真实可信。以时间区间ii为例,对于时间区间ii,因此时负荷变化较频繁,当#1采集点电压v大于v3且持续5分钟,则确定其越限;若#1采集点电压v小于v4且持续5分钟,则确定其越限。其中,5分钟则为电压越限状态的连续时长,该时长可以适应性的进行设置,在此距离不作具体限定。
[0092]
405、当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压
调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;
[0093]
需要说明的是,步骤405与图2所示步骤204的内容相似,为避免重复此处不作赘述,具体可参阅图2所示步骤204的内容。
[0094]
在一种可行实现方式中,目标电压阈值区间包括第一电压阈值以及第二电压阈值,第一电压阈值大于第二电压阈值,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数,包括步骤m10-m20:
[0095]
m10、利用所述第一电压阈值、第二电压阈值以及采样电压,确定所述电压越限状态的目标越限类型;
[0096]
m20、根据所述目标越限类型、采样电压、以及所述影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数。
[0097]
其中,由于目标电压阈值区间存在两个端点电压值,也即目标电压阈值区间包括第一电压阈值以及第二电压阈值,第一电压阈值大于第二电压阈值,因此,电压越限状态存在两种类型,一种是采集电压超过了目标电压阈值区间的最大值也即第一电压阈值,另一种则为采集电压超过了目标电压阈值区间的最小值也即第二电压阈值,故本实施例通过不同的越限类型来确定风电机组的电压调整参数,具体的,首先,利用第一电压阈值、第二电压阈值以及采样电压,确定电压越限状态的目标越限类型;最后,根据目标越限类型、采样电压、以及影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数。
[0098]
需要说明的是,本实施例采用无功补偿的方式进行电压越限时的电压调整,进而电压调整参数至少包括无功功率值,其中,影响因子系数至少包括无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,无功影响系数用于反映无功功率对电压调整的影响指数,有功影响系数用于反映无功功率对电压调整的影响指数,电压影响系数用于反映观测电压与采样电压之间的相关指数,观测电压为负荷侧电压,则步骤m20,包括:当目标越限类型为第一越限类型,则利用第一电压阈值、采样电压、无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,确定风电机组的第一无功功率值,第一越限类型为采样电压大于第一电压阈值;当目标越限类型为第二越限类型,则利用第二电压阈值、采样电压、无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,确定风电机组的第二无功功率,第二越限类型为采样电压小于第二电压阈值。
[0099]
406、利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据的步骤。
[0100]
需要说明的是,步骤406与图2所示步骤205的内容相似,为避免重复此处不作赘述,具体可参阅图2所示步骤205的内容。
[0101]
在一种可行实现方式中,所述电压调整参数还包括无功限制值,则所述利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,之前还需要确定目标无功限制值,通过目标时段负荷特性表可以得到该目标无功限制值。则步骤406中利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,包括步骤n10至n20:
[0102]
n10、当所述目标越限类型为第一越限类型,则按照所述目标无功限制值,控制所述风电机组步进式吸收所述第一无功功率值,直至所述采样电压回归至所述目标电压阈值
区间;
[0103]
n20、当所述目标越限类型为第二越限类型,则按照所述目标无功限制值,控制所述风电机组步进式发出所述第二无功功率值,且无功功率限制值为所述目标无功限制值,直至所述采样电压回归至所述目标电压阈值区间。
[0104]
继续以图1及表1为例,风电控制过程如下:
[0105]
风电控制过程
[0106]
1.确定分散式风电所处的时间区间,对于分散式风电fg1,当处于时间区间i时。若#1采集点电压v大于v1,使用参数k
11
和k
12
,和参数k3,计算得到需要调节的无功功率值δq1,分散式风电步进式吸收无功,直到电压回到(v1,v2),无功限制值为q
l1
;#1采集点电压v小于v2时分散式风电步进式发出无功δq2,直到电压回到(v1,v2),无功限制值为q
l1
。
[0107]
2.对于时间区间ii,因此时负荷变化较频繁,当#1采集点电压v大于v3且持续5分钟,则使用参数k
11
和k
12
,和参数k3,计算得到需要调节的无功功率值δq3,分散式风电步进式吸收无功,直到电压回到(v3,v4),无功限制值为q
l2
;#1采集点电压v小于v4且持续5分钟,分散式风电步进式发出无功,直到电压回到(v3,v4),无功限制值为q
l2
。
[0108]
3.对于时间区间iii,#1采集点电压v大于v5时,使用参数k
11
和k
12
,和参数k3,计算得到需要调节的无功功率值δq5,分散式风电步进式吸收无功,直到电压回到(v5,v6),无功限制值为q
l3
;#1采集点电压v小于v2时分散式风电步进式发出无功,直到电压回到(v5,v6),无功限制值为q
l3
。
[0109]
4.对于分散式风电fg2,采集点为#2采集点,控制目标为#2采集点电压,控制过程与1.~3.类似。
[0110]
需要说明的是,对于预设的参数的优化调整,例如时段负荷特性表,当典型日负荷曲线有一定变化但在峰谷时段未变化时,不影响本控制策略的调节结果;当峰谷时段有较大变化时,通过优化调整“表1”的参数,实现控制结果的优化。
[0111]
本发明提供一种风电机组的控制方法,方法包括:获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据,本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,采样电压用于反映风电机组的公共连接点处的输出电压;利用预设的时段负荷特性表以及采集时间,确定采集时间对应的目标时段负荷特性表,时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,标准电力指标至少包括电压阈值区间;当采样电压处于目标电压阈值区间,则确定当前时刻风电机组的电压运行状态为电压未越限状态;当采样电压未处于目标电压阈值区间,则确定当前时刻风电机组的电压运行状态为电压越限状态;当电压运行状态包括风电机组存在电压越限状态,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数,影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;利用电压调整参数控制风电机组的采样电压回归至目标电压阈值区间,并返回执行获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据的步骤。通过上述方式,避免了由于风电机组安装在偏远场所,要保证分散式风电机组之间的通信经济、可靠存在较大难度。而采用本地信息进行自治控制,避免了麻烦的信息采集过程,可以把现场采集的变量代入事前规定的算法中求解出控制变量,大大简化了原模型的求解,降低求解难度。而且可以基于本地负荷特性针对控制,自适应性强。
[0112]
请参阅图5,图5为本发明实施例中一种风电机组的控制系统的结构框图,如图5所示风电机组的控制系统500,包括:控制设备501、采集设备502以及风电机组503,控制设备501、采集设备502以及风电机组503均电连接。
[0113]
其中,采集设备用于采集所述风电机组的公共连接点的本地电力数据,控制设备用于执行本技术所示的风电机组的控制方法的步骤。风电机组用于根据负荷供电需求发电,以实现负荷的供电。
[0114]
请参阅图6,图6为本发明实施例中一种风电机组的控制装置的结构框图,如图6所示装置包括:
[0115]
数据采集模块601:用于获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;
[0116]
负荷确定模块602:用于利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;
[0117]
状态判断模块603:用于根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,所述电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态;
[0118]
调参确定模块604:用于当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;
[0119]
电压调节模块605:用于利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据的步骤。
[0120]
需要说明的是,图6所示的装置中各个模块的作用与图2所示方法中各个步骤的内容相似,为避免重复此处不作赘述,具体可参阅图2所示方法中各个步骤的内容。
[0121]
本发明提供一种风电机组的控制装置,装置包括:数据采集模块:用于获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据,本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,采样电压用于反映风电机组的公共连接点处的输出电压;负荷确定模块:用于利用预设的时段负荷特性表以及采集时间,确定采集时间对应的目标时段负荷特性表,时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,标准电力指标至少包括电压阈值区间;状态判断模块:用于根据采样电压以及目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻风电机组的电压运行状态,电压运行状态用于反映风电机组是否存在电压越限状态;调参确定模块:用于当电压运行状态包括风电机组存在电压越限状态,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数,影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;电压调节模块:用于利用电压调整参数控制风电机组的采样电压回归至目标电压阈值区间,并返回执行获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的本地电力数据的步骤。通过上述方式,可以基于本地信息对风电机组进行自治控制,解决了由于安装在
偏远场所的风风电机组通讯可靠性难以保证,导致控制不及时控制难度高的问题。而在出现越限状况时,通过预先设置的时段负荷特性表,可以得到当前时段的标准电力指标,进一步的通过预先设置的电压调整的影响因子系数得到电压调整参数进行风电机组的控制,也提高了电压调整参数的准确度,降低越限控制难度。
[0122]
图7示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端,也可以是服务器。如图7所示,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统,还可存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器实现上述方法。该内存储器中也可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行上述方法。本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0123]
在一个实施例中,提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如图2或图4所示方法的步骤。
[0124]
在一个实施例中,提出了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如图2或图4所示方法的步骤。
[0125]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0126]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0127]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种风电机组的控制方法,其特征在于,所述方法包括:获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,所述电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态;当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据的步骤。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,包括:当所述采样电压处于所述目标电压阈值区间,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压未越限状态;当所述采样电压未处于所述目标电压阈值区间,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压越限状态。3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述负荷特性包括负荷稳定或负荷不稳定,则所述方法还包括:当所述目标时段负荷特性表的目标负荷特性时段为负荷不稳定阶段,则记录所述电压越限状态的连续时长;当所述连续时长不低于预设的时长阈值,则确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态为电压越限状态。4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述目标电压阈值区间包括第一电压阈值以及第二电压阈值,所述第一电压阈值大于所述第二电压阈值,则所述利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,包括:利用所述第一电压阈值、第二电压阈值以及采样电压,确定所述电压越限状态的目标越限类型;根据所述目标越限类型、采样电压、以及所述影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数。5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述影响因子系数至少包括无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,所述无功影响系数用于反映无功功率对电压调整的影响指数,所述有功影响系数用于反映无功功率对电压调整的影响指数,所述电压影响系数用于反映观测电压与采样电压之间的相关指数,所述观测电压为负荷侧电压,所述电压调整
参数至少包括无功功率值;则所述根据所述目标越限类型、采样电压、以及所述影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,包括:当所述目标越限类型为第一越限类型,则利用所述第一电压阈值、采样电压、无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,确定所述风电机组的第一无功功率值,所述第一越限类型为所述采样电压大于所述第一电压阈值;当所述目标越限类型为第二越限类型,则利用所述第二电压阈值、采样电压、无功影响系数、有功影响系数以及电压影响系数,确定所述风电机组的第二无功功率,所述第二越限类型为采样电压小于所述第二电压阈值。6.根据权利要求5所述方法,其特征在于,所述电压调整参数还包括无功限制值,则所述利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,之前还包括:确定所述目标时段负荷特性表中的目标无功限制值;则所述利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,包括:当所述目标越限类型为第一越限类型,则按照所述目标无功限制值,控制所述风电机组步进式吸收所述第一无功功率值,直至所述采样电压回归至所述目标电压阈值区间;当所述目标越限类型为第二越限类型,则按照所述目标无功限制值,控制所述风电机组步进式发出所述第二无功功率值,且无功功率限制值为所述目标无功限制值,直至所述采样电压回归至所述目标电压阈值区间。7.一种风电机组的控制系统,其特征在于,所述系统包括:控制设备、采集设备以及风电机组,所述控制设备、采集设备以及风电机组均电连接;所述采集设备用于采集所述风电机组的公共连接点的本地电力数据,所述控制设备用于执行如权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。8.一种风电机组的控制装置,其特征在于,所述装置包括:数据采集模块:用于获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地电力数据,所述本地电力数据至少包括采样电压以及采样电压的采集时间,所述采样电压用于反映所述风电机组的公共连接点处的输出电压;负荷确定模块:用于利用预设的时段负荷特性表以及所述采集时间,确定所述采集时间对应的目标时段负荷特性表,所述时段负荷特性表包括不同负荷特性的负荷特性时段,以及每个负荷特性时段的标准电力指标,所述标准电力指标至少包括电压阈值区间;状态判断模块:用于根据所述采样电压以及所述目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻所述风电机组的电压运行状态,所述电压运行状态用于反映所述风电机组是否存在电压越限状态;调参确定模块:用于当所述电压运行状态包括所述风电机组存在电压越限状态,则利用所述目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定所述风电机组的电压调整参数,所述影响因子系数用于反映不同影响因素对电压调整的影响指数;电压调节模块:用于利用所述电压调整参数控制所述风电机组的采样电压回归至所述目标电压阈值区间,并返回执行所述获取当前时刻采集设备采集到的所述风电机组的本地
电力数据的步骤。9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
技术总结
本发明实施例公开了一种风电机组的控制方法、装置及系统、设备及存储介质,方法包括:获取当前时刻采集设备采集到的风电机组的至少包括采样电压以及采集时间的本地电力数据;利用预设的时段负荷特性表以及采集时间,确定采集时间对应的目标时段负荷特性表;根据采样电压以及目标时段负荷特性表的目标电压阈值区间,确定当前时刻风电机组是否存在电压越限状态;当存在电压越限状态,则利用目标电压阈值区间、采样电压以及预设的电压调整的影响因子系数,确定风电机组的电压调整参数;利用电压调整参数控制风电机组的采样电压回归至目标电压阈值区间。通过上述方式基于本地数据对风电机组进行自治控制,减少通讯不佳导致的控制不及时的问题。制不及时的问题。制不及时的问题。
技术研发人员:严玉廷 杨洋 梁俊宇 杜肖
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日:2023.02.22
技术公布日:2023/6/28

版权声明
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