(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211252500.5 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 广西大学 地址 530004 广西壮 族自治区南宁市西乡 塘区大学东路10 0号 (72)发明人 刘辉　王鹏　谢海敏　汪旎　 马斯宇　黄立冬　 (74)专利代理 机构 广西南宁公平知识产权代理 有限公司 45104 专利代理师 陆福达 (51)Int.Cl. F03D 7/02(2006.01) F03D 7/04(2006.01) H02J 3/24(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 一种含桨距角保护功能的风电场下垂控制 调频方法 (57)摘要 本发明的一种含桨距角保护功能的风电场 下垂控制调频方法， 风电场控制中心接收风机的 减载方式及可调节功率； 通过是否采用桨距角减 载将风机分为两组， 并根据计算风电场以及两组 的总调频功率； 控制中心根据风电场总调节功率 确定风电场总下垂系数； 根据两组风机的可调节 功率确定两组的总下垂系数， 并计算调频参与度 ρ和σ与G1、 G2各自的最大可调 频功率和风电场 最大可调频功率的关系； 根据风机可调节功率确 定风机下垂系数， 并将其发送给各台风机； 最后， 风机根据接收的信息实时调整下垂系数， 完成调 频工作。 本发 明优先使不采用桨距角减载的风机 进行调频， 减小采用桨距角减 载风机的桨距角动 作幅度和频率， 保护风机的机械装置， 延长风机 的使用寿 命。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115523087 A 2022.12.27 CN 115523087 A 1.一种含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)风电场控制中心接收风机的减载方式以及可调节功率： 风电场控制中心开启调频 控制， 与场内双馈感应风电机组进行周期性的信息交互， 风电机组将自身的减载方式以及 可调节功率发送给控制中心， 可调节 功率包括 最大可调节功率和剩余可调节 功率； (2)控制中心根据减载方式将风机分为两组， 计算风电场以及各组的总调节功率： 分别 为采用与不采用桨距角控制进 行减载的风机， 根据收集的风机可调节功 率计算风电场总的 最大可调节功率、 两组风电机组的最大可调节功率、 风电场总的剩余可调节功率以及两组 风电机组的剩余可调节 功率； (3)控制中心确定风电场的总下垂系数： 控制中心根据风电场可调节功率确定风电场 的总下垂系数， 使其与风电场最大 可调节功率成正比； (4)控制中心确定两组风机总下垂系数， 并计算两组的最大可调频功率： 控制中心根据 两组风机的可调节功率确定两组的总下垂系数， 其中通过隶属函数确定两组风机的调频参 与度ρ 和σ， 然后计算ρ 和σ 与G1、 G2各自的最大 可调频功率和风电场最大 可调频功率的关系； (5)控制中心确定各风机下垂系数， 并将下垂系数发送给各风机： 控制中心根据各风机 的可调节功率确定其下垂系 数， 使各风机的下垂系 数与其剩余可调节功率成正比， 并发送 给各台风机 。 (6)风机接收信息实时调整下垂系数， 完成调频工作： 风机根据接收到的来自控制中心 的信息实时调整下垂系数， 通过 下垂控制完成调频工作。 2.如权利要求1所述一种 含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频方法， 其特征在于， 步骤(1)所述的风机的可调节 功率包括 最大可调节功率和剩余可调节 功率， 其关系如下： 上式中： 为风机的最大可调节功率， 为风机的剩余可调节功率， 为风机的实际调频功率， 随频率偏差变化。 3.如权利要求1所述一种 含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频方法， 其特征在于， 步骤(2)风机减载方式分为未采用桨距角减缴以及采用桨距角减载； 分组方式使用S表示， 当S为0时， 表示 风机未采用桨距角减载； 当S为1时， 风机采用桨距角减载， 具体表达为： G1＝{i|Si＝0} G2＝{i|Si＝1} 式中： G1、 G2分别为不采用和采用桨距角减载的风机组， i 为风机的编号。 4.如权利要求1所述一种 含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频方法， 其特征在于， 步骤(2)所述的风电场总的最大可调节功 率、 两组风电机组的最大可调节功 率、 风电场总的 剩余可调节 功率以及两组风电机组的剩余可调节 功率计算方式如下： 风电场的最大 可调节功率分别为： 两组风电机组的最大 可调节功率分别为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115523087 A 2风电场的剩余可调节 功率分别为： 两组风电机组的剩余可调节 功率分别为： 式中： 和 分别为第i台风机的最大可调 节功率和剩余可调 节功率， n为风 电场内可参与调频的风机数。 5.如权利要求1所述一种 含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频方法， 其特征在于， 步骤(3)所述的风电场的总下垂系数计算方式如下： 式中， 为风电场的总下垂系数， |Δfm|为电力系统可接受的最大频率偏差， 当频率 偏差大于|Δfm|时， 将启动低频减载， 防止频率进一 步下跌。 6.如权利要求1所述一种 含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频方法， 其特征在于， 步骤(4)所述各组的总下垂系数计算方式如下： 式中， 组内风机的下垂系数之和表示各组 的下垂系数， 其体现了各组参与调频的力度， 其中 和 分别是第一组和第二组风机的下垂系数， 为第i台风机的下垂系数。 根据风电场内的分组， 两组风电机组下垂系数的总和也应满足下式： 7.如权利要求1所述一种 含桨距角保护功能的风电场下垂控制调频方法， 其特征在于， 所述的隶属函数的计算方式如下： 式中： 隶属函数ρ ＝1时表示使不采用桨距角减载的一组风机参与调频， 隶 属函数σ ＝ 1表示不采用桨距角减载的一组的剩余可调节功 率耗尽， 此时采用桨距角减载的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115523087 A 3