风电机组参与的电网一次调频控制方法

风电机组参与的电网一次调频控制方法
摘要：基于我国坚强电网建设工作在社会中的逐步推进，风电机组在电网
建设中所占的功能比例越来越高，与此同时电网结构也发生了对应的改变，电网
在运行过程中，峰值与谷值之间的差异性也越来越大。

然而在当下社会中，群体
对于电网多元化功能的需求也越来越高，因此，如何在风电机组参与电网运行过
程中，做到对电网的稳定运行控制，成为了有关单位的关注焦点。

关键词：风电机组;电网一次调频;控制方法;波特率;
为解决传统电网一次调频控制方法控制波特率低的问题，提出风电机组参与
的电网一次调频控制方法研究。

通过采集电网一次调频控制信号，将电网一次调
频控制数据进行处理。

利用风电机组参与跟踪电网一次调频控制数据，拟合控制
数据，建立电网一次调频控制数据通信协议。

根据控制频率计算，实现风电机组
参与的电网一次调频控制。

经实验证明，设计方法的控制波特率高，控制效果好，具有一定实用性。

为此，电力单位提出对电网的一次调频行为，此种行为在应用中是指，根据
电网在运行过程中，电力值高速改变产生的负荷电流，对电网运行的行为进行调试。

调试过程中将结合周边波动，对余量进行储能，实现对控制门的调整，通过
此种方式实现电网供电电源频率的调试，使其运行功率可良好适应电网随机变动，以此确保电网在电力负荷的状态下，也可实现运行的稳定性。

而频率也是电网运
行的最关键评价指标之一，通过此种调试方式，降低电网在运行中可能受到的电
力干扰，解决由于频率变动对电网引起的问题，总之，电网要想实现运行的稳定化，应当从一次调频层面入手。

为确保电网一次调频的稳定性，针对其加以控制
是实现此目标的有效途径。

在我国，以往针对电网一次调频控制方法的研究中，
未考虑到风电机组参与，导致其控制波特率低。

针对传统控制方法中存在的问题，考虑到风电机组参与下，能够为电网一次调频控制提供新思路，通过调节风速的
方式，控制电网一次调频控制。

基于此，本文提出风电机组参与的电网一次调频
控制方法设计，致力于从根本上提高对其控制的波特率，保证电网能够稳定运行。

1风电机组参与的控制策略
风电机组参与下的控制策略核心内容为风能跟踪，通过调节风速的方式，针对控制目标进行相应的风能跟踪，进而采取跟踪Cpmax曲线的手段，为目标的控制提供助力。

风能的跟踪可分为额定风速以上或额定风速以下，针对额定风速以上的风能跟踪，可通过风电机组改变桨叶距离，限定风电机组获取的风能。

针对额定风速以下的风能跟踪，可通过计算最佳叶尖速的方式，保证风电机组获取的风能最大化。

在明确风电机组参与的控制策略的基础上，以风电机组参与为前提条件，设计电网一次调频控制方法。

2风电机组参与的电网一次调频控制方法
2.1 采集电网一次调频控制信号
在电网一次调频控制中，采集电网一次调频控制信号，并将其传递到控制主站并进行分析，确定一次调频控制频率以及智能控制区段。

考虑到一次调频控制信号类型繁多，需要处理采集到的信号。

通过最小化一次调频控制辐射功率，将噪声滤除，使信号保持高准度。

2.2 处理电网一次调频控制数据
在采集电网一次调频控制信号的基础上，还需要进一步转换为控制数据，因此，还需要继续处理数据。

利用DSP芯片将信号同步转换为数据，并使信号在不同服务器间连接，根据分类与存储方式对信号进行转换。

此过程中应考虑到控制信号与数据之间同步转换行为的发生并不是一个独立的行为，因此电网一次调频控制数据的处理应能满足多数据异步并存，为下文风电机组参与跟踪电网一次调频控制数据提供基础数据。

2.3 风电机组参与跟踪电网一次调频控制数据
以处理后的电网一次调频控制数据作为控制目标，通过风电机组参与，设定每一个电网一次调频控制数据对应代表特定风速下的调频转速曲线。

采取跟踪Cpmax曲线的手段，跟踪电网一次调频控制数据。

风电机组参与的电网一次调频控制数据跟踪主要分为风速调节和转速控制两
部分。

在此过程中，对风电机组参与的风速进行调节。

从风电机组参与角度出发，对电网一次调频控制中的风速调节提出新策略，以此保证风能资源的合理利用。

在跟踪电网一次调频控制数据时，以控制数据采集及监控作为跟踪的基础，可计
算跟踪曲线上任意节点风速。

为保证电网一次调频的稳定运行，还需要对电力负荷量进行控制。

风电机组
参与下负荷控制主要包括：分布式电源控制装置以及负荷控制装置。

在电网中的
分布式电源运行时，通过对其进行优化协调控制，使风电机组实现暂态功率平衡，并能够自动地控制负荷，以此实现电网一次调频的安全稳定控制。

电网的结构中
有低压测控单元、就地控制器、区域控制终端等，借助上述的单元参与，能够控
制分布式电源。

其中，区域控制终端的控制方式主要借助于跟踪风电机组的参数
和执行状态。

根据负荷控制目标，在系统运行过程中，通过设置并发出各项控制
指令，能够对电网内的可控设备进行协调控制；当电网处于离网状态时，则在终
端控制下，该电网的主电源是以电压/频率控制模式运行，并输出的电压和频率
是恒定的，以此保障电网的负荷状态稳定，不会出现过载的现象，使电力负荷能
够满足电网的运行要求。

在风电机组参与跟踪电网一次调频控制数据时，可以采用多种控制策略，即
风速调节和负荷控制，集成集中控制和分散控制两种方法，对多种不同的控制对
象进行协调控制。

其中，分散控制策略主要应用于控制负荷当中，集中控制策略
主要应用于控制风速中。

每次控制指令发出的周期中，以电网的整体环境为发电
单元进行控制调度，以此确定在不同时间段内，电网一次调频控制的实时状态。

2.4 电网一次调频控制数据拟合
风电机组参与跟踪电网一次调频控制数据后，结合大数据聚类技术，拟合电
网一次调频控制数据。

2.5 建立电网一次调频控制数据通信协议
通过电网一次调频控制数据拟合，建立电网一次调频控制数据通信协议。

利
用通信协议，对数据的传输进行规范，使电网与不同的通信设备之间能够建立起
相对应的逻辑连接。

在电网一次调频控制数据进行传输时，通常实时传输的信息量较小。

据此，可以利用通信协议，将主站的控制信息设定为主指令，并设定控制指令的字节保持在2个以内。

对电网一次调频的电流电压进行测试，据此判定电网一次调频的控制信息采集状态是否运行稳定，并结合采集的波动幅度，实现电网一次调频的自动控制。

根据通信协议，对控制指令的传输状态进行调整，使控制数据的传输保持稳定。

2.6 计算电网一次调频控制频率
在上述传输控制数据的基础上，设置电网一次调频一个固定的数值，得到电网一次调频的运行速度，经过一定时间的运行，改变数值，计算相关当量控制电网一次调频的频率。

2.7 实现电网一次调频控制
在电网一次调频控制过程中，通过计算电网一次调频控制承担处理增量值，实现电网一次调频控制。

3结束语
经过实验研究，证明设计方法能够解决传统电网一次调频控制中存在的控制率较低的问题，具有一定实用性。

但本文方法仍然存在不足之处，未对电网一次调频控制波特率测定结果的精密度与准确度进行检验，需要进行进一步研究以提高电网一次调频控制波特率测定结果的可信度。

并且还需要对电网一次调频的优化设计提出深入研究，以此为提高电网一次调频质量提供专业性的建议。

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