计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略

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风电场有功功率控制系统研究与应用

风电场有功功率控制系统研究与应用
有功功率控制系统是一种非常重要的风电场控制方法，它可以对风电机组进行实时控制，以达到最优化的有功功率输出。

此类系统可分为开环控制和闭环控制两种方式。

闭环
控制方式通常采用比例-积分-差分（PID）算法进行控制，通过控制风机叶片的俯仰角度，来调节发电机输出的有功功率。

在实际应用中，风电场有功功率控制系统的控制策略主要包括以下几种：
1. 最大功率控制策略：该策略主要通过控制风机叶片的转向角度，使得风机轮毂的
转速尽可能接近其额定值。

2. 基于时间平均方差的控制策略：该策略通过对平均方差进行反馈控制，达到最大
限度地降低风速的扰动对风机输出功率的影响。

3. 基于模型预测控制的策略：该策略通过建立风电场的动态模型，预测出未来一段
时间内的风速变化情况，然后对风机叶片的角度进行实时调节，以达到最优化的输出功
率。

在实际应用中，风电场有功功率控制系统还需要考虑到一系列的技术问题和工程问题。

例如，系统的控制响应需要尽可能快速和稳定，控制算法需要足够的鲁棒性和容错性，并
且需要考虑到风机叶片的疲劳损伤和寿命等问题。

总的来说，对于风电场的有功功率控制系统的研究和应用，不仅需要从技术角度探索
新的控制策略和算法，还需要从工程角度进行系统设计和优化。

只有通过不断地研究和实践，我们才能够更好地利用风能资源，促进清洁能源的发展。

大规模风电场有功功率控制策略

大规模风电场有功功率控制策略摘要：风能的随机性和间歇性决定了风电场有功功率输出的不稳定性，随着风电规模的不断扩大，风电穿透率的逐渐增加，大容量风电接入给电力系统调度和安全稳定运行带来了很多新的挑战。

为了应对大容量风电接入的相关影响，欧盟国家的电网运行管理机构根据各自国家的风电设备技术水平、风电装机容量和电网的强壮程度等因素，制定了各自的风电场接入电网的管理规程，这些规程中都明确要求风电场应具备有功调节能力，并对有功调节变化率做出了明确的规定。

国际上趋于通过技术进步和制定强制性标准，使风电达到或接近常规电源性能。

关键词：大规模风电场；有功功率；控制策略1风电场有功功率控制为了给风功率预测系统提供校核数据，风电场设定一些风机不进行功率调节，处于采用最大功率捕获风能的运行模式，称为标杆风机。

标杆风机编号、每台风电机组的最小运行有功功率、有功功率调节响应时间等参数通过定值设定。

将属于一套EMS 管理的相同类型的一组风机称为一个机群，EMS 系统具有AGC 模块，能够实现对其管理的风电机组进行有功功率调节。

不配置EMS 系统的情况下，风电场有功功率控制子站（下面简称子站）通过风机 SCADA 与风机建立信息交互链路，SCADA 系统不具备功率分配功能，其接收子站的风电机组有功功率控制、启机和指令，然后转发给对应的风电机组。

根据风功率预测系统提供的超短期预测结果计算可调风电机组的最大有功功率。

总有功指令先在机群间按照设定的原则进行分配，再由 EMS 或子站直接在风电机组间进行有功功率分配。

风电场有功功率控制。

2有功功率分配策略以风电场上网有功功率P为控制目标，实时计算风电场内部功率损耗P loss，对总有功指令P cmd 进行变化量限制，得到全场风电机组的总有功功率目标值P target，按照设定的原则在机群间进行有功功率分配，形成机群的功率指令Picmd （i=1，2，…，n），然后在风电机组间进行有功功率分配，形成风电机组的功率指令Pi，jcmd（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）。

《风力发电场有功功率调节与控制技术规定》(2015征求意见稿)

ICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号中华人民共和国能源行业标准NB/T XXXXX—XXXX风力发电场有功功率调节与控制技术规定Technical Specifications for Active Power Regulation and Control of Wind Farm（征求意见稿）201X-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施国家能源局发布目次目次.................................................................................................................................................................... I I 前言 (III)风力发电场有功功率调节与控制技术规定 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 风电场有功功率调节与控制 (2)4.1 基本要求 (2)4.2 正常运行情况下有功功率变化 (3)4.3 紧急控制 (3)4.4 有功恢复 (3)4.5 风电场功率预测 (3)5 风电场有功功率控制系统 (4)5.1 基本要求 (4)5.2 控制策略 (4)5.3 控制模式 (5)5.4 功能要求 (5)5.5 通讯接口 (6)5.6 性能指标 (6)6 风电场有功功率控制能力测试 (7)6.1 测试条件 (7)6.2 测试项目 (7)6.3 测试方法 (8)6.4 测试结果评价 (9)附录A (10)A.1风电场AGC系统上送到电力调度机构的运行信息 (10)A.2风电场AGC系统下发给风电机组监控系统的设定值 (10)A.3风电场AGC系统下发给风电机组监控系统的设定值 (10)A.4风电场AGC系统发送给升压站监控系统的控制命令 (11)A.5风电场AGC系统从升压站监控系统接收数据 (11)前言本标准依据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》编制。

风电场有功功率控制系统研究与应用

风电场有功功率控制系统研究与应用风电场有功功率控制系统是指通过对风电场中的发电机组进行有功功率控制，以调节风电场的出力，以满足电网负荷需求和电网频率的要求，提高风电场的运行效率和可靠性。

在风力发电过程中，风能的变化会导致风电场的输出功率波动较大，会对电网的稳定性产生影响。

研究和应用风电场有功功率控制系统，对于提高风电场的出力调节能力和电网稳定性具有重要意义。

风电场有功功率控制系统主要包括机械部分和电气部分两个方面。

机械部分主要是通过改变风电场的风轮转速来调节风电场的输出功率，提高发电机组的出力调节能力。

电气部分主要是通过控制风电场的电气系统，实现对发电机组输出功率的调节和控制。

风电场有功功率控制系统的研究主要集中在以下几个方面。

首先是系统建模与仿真研究。

通过对风电场的动态特性进行建模与仿真，可以研究和分析风电场在不同工况下的输出功率特性，为系统的控制策略设计提供依据。

其次是控制策略研究。

通过研究风电场的控制策略，设计合理的控制算法，实现对发电机组输出功率的精确控制。

其中包括风能预测技术、功率调节技术、功率保护技术等。

再次是控制系统的优化与改进研究。

通过改进和优化风电场有功功率控制系统的结构和性能，提高系统的灵活性和稳定性，以适应电网的需求。

最后是应用研究。

将研究成果应用到实际风电场中，验证和评估系统的性能和可行性。

风电场有功功率控制系统的研究与应用对于提高风电场的运行效率和电网稳定性具有重要意义。

随着风电场的规模的不断扩大和技术的不断进步，风电场有功功率控制系统的研究和应用将会得到进一步的发展和完善。

基于机组状态分类的风电场有功功率控制策略

摘要：为了减小大规模风电场并网对电网带来的不利影响，风电场发电功率能按要求进行调节已。导致同一时间段内不同经成为强制性要求风电场内风力资源的随机性及风电机组的不同状况，机组发电能力并不相同。针对以上情况，给出了一种基于机组运行状态分类的风电场有功功率控按不制策略。根据对风电场下一功率控制周期的各机组预测功率及机组自身运行状况进行分类，同类机组升降功率的能力不同进行控制，从而实现整个风电场有功功率控制的准确性和平稳性。最后，将所提出功率控制策略应用到实际风电场功率控制中，验证了该策略的有效性。关键词：风力发电；有功功率控制；功率分配；状态分类
分别为第４和第５类机组在升功率控制中的升功率调节能力，指机组在预测功率下所能够升高的最大功率；整个风电场的降功率调Ｐｃａｐ为降功率控制中，
ｒｅｄｃａｐ节能力；为第ｉ类机组的降功率调节能力；Ｐｉｅｄ第２类机组分配后对Ｐｒ３，４为在降功率分配控制中，ｅｄ第３和第４类机组剩余的分配功率；为在降功Ｐｒ４率控制中对第３类机组分配后剩余的分配功率；ｍｉｎ指设定功率与最Ｐｉ类机组最小发电总功率，ｉ为第ｍｉｎ小发电功率的最大值；Ｐ Δ ｉ为降功率控制需要机组第２，停机时，３，４类机组全部按照最小发电功率运ｍｉｎ行时各类机组功率变化值；Ｐｐ Δ ｍ为降功率控制需要机组停机时，第２，３，４类机组按最小发电功率运行

风力发电系统功率控制策略的优化研究

风力发电系统功率控制策略的优化研究随着环保意识的增强，近年来风力发电已经成为了不少国家重要的新能源发展方向之一，而且这个领域的技术和设备也在不断的得到改进和完善。

然而，在实际利用中，风力发电也存在不少问题，其中之一就是功率控制问题。

这篇文章主要就是针对这个问题，探讨一些优化的方法和策略。

一、背景风力发电的原理是利用风来推动转子旋转，从而带动发电机电动势的变化，最终输出电能。

但是，由于风力是随机的、不稳定的、受环境影响较大的，因此风力发电系统的功率输出也会很不稳定。

这就需要采取一些措施来进行功率控制，保证风力发电系统的安全、稳定和高效。

二、功率控制方法和策略风力发电系统的功率控制一般有两种方法，分别是变桨控制和变频控制。

变桨控制是通过调节桨叶的角度来改变转子的受力情况，从而调整输出功率。

变频控制是通过调节发电机输出电压的频率来控制输出功率的大小。

两者各有优缺点，例如变桨控制比较简单、可靠，但是调节范围较小，容易出现控制滞后；而变频控制的调节范围很大，再加上现代数字化控制器的应用，控制精度很高，但是设备成本较高。

除了变桨控制和变频控制两种比较传统的控制方法外，还有一些其他的方法和策略，例如基于有限状态机的动态功率控制策略，基于人工神经网络的自适应控制策略，等等。

这些方法能够更好地适应复杂的实际环境和劣质的电网负荷情况，提高风力发电系统的响应速度和控制精度。

三、功率控制的应用实例关于功率控制的应用实例，可以参考一些国内外已有的研究成果。

例如，德国某公司的一项研究表明，采用基于模型预测控制的方案，可以大幅提高风力发电系统的效率和电网稳定性。

另外，日本某大学的研究表明，采用基于模糊控制的策略，可以较好地解决风力发电系统输出功率波动大的问题。

总之，对于风力发电系统的功率控制来说，优化方法和策略有很多，要根据实际情况选用合适的控制方案。

整个产业链的各个环节都可能影响到风力发电系统的稳定性和效率，因此，要建立起完整的质量控制体系，不断提高技术水平和管理水平，确保风力发电系统的电力输出能够始终处于安全、稳定和高效状态。

风电集群有功功率控制及其策略

风电集群有功功率控制及其策略摘要：随着我国电网事业的发展，风力发电已经成为主要的方式之一，我国生产任务量大，因此对能源的需求也具有更进一步的要求，采用集中化的管理可以在一定程度上降低能源的消耗，即使在远距离的环境中，也可以进行有效的输送，在这一发展任务中，风能的合理化开发与利用已经成为当前工作的中心任务，基于此，本文主要对风电集群有功功率控制及其策略进行分析探讨。

关键词：风电集群；有功功率；控制策略1前言近些年来，随着我国电力用户的不断增加，我国电网事业也获得了迅猛发展。

风力发电作为新时期的主要方式之一，对其进行集中化管理可以最大程度的降低能源的不合理消耗。

因此，当前阶段，我国电力行业发展的主要任务就是对风能进行合理的开发和利用，更好的满足社会发展对电力生产的需求。

２风电集群有功功率控制系统２.1系统总体结构类似于常规电源的能量管理系统（ＥＭＳ），风电集群有功功率控制需依托相应的控制平台实现。

某省原有风电调度自动化系统的电网侧风电调度包括节能调度计划子系统（负责下发风电日前／滚动计划出力曲线）和运行控制子系统（负责下发风电实时控制指令）两个部分；风电场侧控制则包括风电场有功控制和无功控制两个部分。

这里根据上文所述风电集群有功功率分层控制思想，给出一套风电集群有功功率控制系统和信息集成设计方案，系统整体架构如图1所示，由于风电场的低电压穿越能力、动态无功补偿能力、运行中的电压等信息影响着集群的有功控制，故在系统架构和通信接口设计中计及了必要的自动电压控制（ＡＶＣ）模块和无功功率／电压信息。

风电集群控制主站是实现集群分级协调控制承上启下的关键环节，其有功控制功能由风电集群有功调度和风电场信息采集构成。

图1 风电集群有功功率控制系统整体架构１）风电信息采集风电信息采集模块实现集群所辖区域内风电场和分散风电机组运行数据的收集与上传，综合指令的下发与文件的传输，将风电集群作为一个整体呈现给集群主站，为智能调度提供基础信息。

风能发电场电力系统的功率控制与优化策略

风能发电场电力系统的功率控制与优化策略1. 引言随着环境问题的日益突出以及对传统能源的依赖性的减弱，可再生能源成为人们关注的热点。

其中，风能发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛的关注和应用。

风能发电场的功率控制与优化策略对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。

本文将探讨风能发电场电力系统的功率控制与优化策略。

2. 风能发电场的基本结构风能发电采用风轮机将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。

风能发电场主要由风轮机、齿轮箱、发电机、变频器以及电网连接组成。

风轮机是风能发电场的核心部件，掌握风轮机的控制和优化策略对于提高电力系统的性能至关重要。

3. 风能发电场功率控制策略风能发电场的功率控制策略主要包括最大功率点跟踪（MPPT）控制和功率限制控制两种。

最大功率点跟踪控制旨在控制风轮机叶片角度，使得风轮机工作在最佳角度下，以达到最大功率输出。

功率限制控制则通过设置功率限制值，限制风轮机的功率输出，以满足电力系统的需求和要求。

4. 风能发电场功率优化策略风能发电场的功率优化策略主要包括布局优化、风轮机控制优化和风能预测优化。

布局优化通过合理规划风轮机的布局、风能发电场的拓扑结构以及风轮机的阵列间距等，以提高风轮机之间的互补性，最大程度地利用风能资源。

风轮机控制优化则通过优化风轮机的控制策略和参数，提高风轮机的功率输出和系统稳定性。

风能预测优化主要通过利用气象数据和机器学习算法等技术手段，对风能资源进行预测和优化，以减少风能波动对电力系统运行的影响。

5. 风能发电场电力系统的稳定性分析风能发电场的稳定性对于保障电力系统的安全运行至关重要。

主要包括风轮机齿轮传动系统的稳定性、风轮机与发电机之间的匹配稳定性以及风能发电场与电力系统之间的协同稳定性等。

通过对风能发电场电力系统的稳定性进行分析，可以找到系统中存在的问题并提出解决方案，以提高电力系统的稳定性和可靠性。

6. 结论风能发电场电力系统的功率控制与优化策略对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。

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ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｒｕｎｎｉｎｇａｎｄｓｔｏｐｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅｈｅｔｆａｉｌｕｒｅｒａｔｅｏｆｔｈｅｗｉｎｄ
研究与开发
计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略
刘双张建周柏嵩
（南瑞集团国电南瑞南京控制系统有限公司，南京２１００６１）
摘要为了减小大规模风电场并网对电网稳定运行带来的不利影响，风电场发电功率能按要求进行调节已经成为强制性要求。目前在风电场有功功率控制过程中，往往忽视了风电机组的具体工况，从而导致机组的频繁起／停。针对以上情况，提出了一种计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略。该策略首先根据机组预测发电能力及机组运行工况分别生成有功增／减裕度队列和开／停机队列，然后利用有功功率分配算法将功率分配给风电场中的风电机组。实际风电场的试验
ｍｉｔｉｇａｔｅｔｈｅａｄｖｅｒｓｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｇｒｉｄ．Ｆｒｅｑｕｅｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｒｕｎｎｉｎｇａｎｄｓｔｏｐｓｔａｔｅｏｃｃｕｒｓｄｕｅｔｏｉｇｎｏｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏ１．Ａｎａｃｔｉｖｅ
ＬｉｕＳｈｕａｎｇＺｈａｎｇＪｉａｎｚｈｏｕＢａｉＳｏｎｇ
（ＮＡＲＩＮａｎｊｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＬｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００６１）
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｎａｗｉｎｄｆａｒｍｈａｓｂｅｃｏｍｅａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｔｏ
结果表明，采用所提出的控制策略不仅可以实现风电场有功功率的快速、精确控制，而且能够避
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
免风电机组频繁起／停，降低风电机组的故障率，提高风电机组运行的稳定性和安全性，延长风电机组的使用寿命。关键词：风力发电；风电场；有功功率控制；运行工况；控制策略ＡｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＷｉｎｄＦａｒｍｓＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＯｐｅｒａｔｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｔｈｅｐｏｗｅｒｆｏｒｅｃａｓｔｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｒｇｉｎｑｕｅｕｅｓｏｒｆａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｔａｒｔｉｎｇｕｐａｎｄｓｔｏｐｑｕｅｕｅｓａｒｅｃｒｅａｔｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｉｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｕｓｉｎｇａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ａｃｔｕａｌｔｅｓｔｉｎｗｉｎｄａｒｆｍｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｎｏｔｏｎｌｙｃａｎａｃｈｉｅｖｅｒａｐｉｄａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎａｖｏｉｄｒｅｆｑｕｅｎｔ
ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｗｉｎｄｆａｒｍｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏ