1.一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于,包括以下内容:1)风电机组实时检测当前风速和运行控制信息,按风速及运行控制信息进行动态归类:①低转速不具备调频能力风机;②最大功率跟踪模式运行风机;③限功率运行风机;④高风速恒功率运行风机;2)风机根据当前所属的归类实时匹配对应的调频控制策略和调频参数;3)系统检测当前频率,按以下步骤进行动作;步骤一:系统频率低于传统发电机组一次调频门限f motor 时,传统发电机组一次调频控制功能启动,若系统频率恢复至门限f motor 以上,传统发电机组退出一次调频控制,步骤结束;若系统频率下降并低于所述③限功率运行风机调频门限f wind_lim ,进入步骤二,否则保持步骤一;步骤二:系统频率跌落低于所述③限功率运行风机调频门限f wind_lim ,③限功率运行风机调频功能启动,若系统频率恢复至门限f wind_lim 以上,③限功率运行风机调频功能退出,进入步骤一;若系统频率仍然下降并低于所述④高风速恒功率运行风机调频门限f wind_rate ,进入步骤三,否则保持步骤二;步骤三:系统频率跌落低于所述④高风速恒功率运行风机调频门限f wind_rate ,④高风速恒功率运行风机调频功能启动,若系统频率恢复至门限f wind_rate 以上,④高风速恒功率运行风机调频功能退出,进入步骤二;若系统频率仍然下降并低于所述②最大功率跟踪模式运行风机调频门限f wing_mppt ,进入步骤四,否则保持步骤三;步骤四:系统频率跌落低于所述②最大功率跟踪模式运行风机调频门限f wing_mppt ,②最大功率跟踪模式运行风机调频功能启动,若系统频率恢复至门限f wind_rate 以上,②最大功率跟踪模式运行风机调频功能退出,并进入步骤三;若系统频率仍然下降且低于直流频率调制门限f flc ,进入步骤五,否则保持步骤四;步骤五:系统频率跌落低于直流频率调制门限f flc ,直流频率调制功能启动,若系统频率恢复至门限f flc 以上,直流频率调制功能退出,进入步骤四;否则保持步骤五。
2.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:步骤1)中,所述运行控制信息包含风电场综合控制系统发出的限功率指令、风机转速以及风机自身控制产生的状态信息。
3.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:步骤1)中,①低转速不具备调频能力风机根据风机转速判定,当风机转速低于调频最低转速时归为①低转速不具备调频能力风机,该类风机不参与系统调频;所述调频最低转速,指风机退出调频时的转速,以风机释放转子动能维持10s转速下降不低于风机启动初始转速求出。
4.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:步骤1)中,②最大功率跟踪模式运行风机依据风速、转速以及控制状态信息判断,此类风机转速高于调频最低转速ω min ,运行风速处于切入风速与风机出力达1.0pu时的额定风速之间,控制状态处于最大风功率跟踪,桨距角β=0;②最大功率跟踪模式运行风机通过释放转子动能参与系统调频,调频容量为:其中,H为旋转部件转动惯量,T为风机参与调频时间,ω min 表示风机退出调频的最低转速,ω r 表示风机运行在最大功率跟踪MPPT模式的转子转速。
5.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:步骤1)中,③限功率运行风机依据风电场综合控制系统限功率指令以及风机当前运行状态判断,此类风机接收上级限功率运行指令,输出功率由最大功率跟踪模式下的功率P MPPT 降低至指令要求的功率P ORDER ,其中,P ORDER <P MPPT ;③限功率运行风机通过释放转子动能和桨距角控制实现调频功能,本身具备至少P MPPT -P ORDER 的调频容量。
6.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:步骤1)中,④高风速恒功率运行风机依据风速以及风机当前运行状态判断,此类风机运行风速处于高风速,风速大于风机出力达1.0pu时风速、风机处于额定运行功率,同时桨距角β>0,风机采用变流器短时间过载控制参与系统调频,调频容量为:ΔP=min{P β=0 ,αP rate },P β=0 表示桨距角为0时风机捕获的气动功率,P rate 表示变流器额定运行功率,α为变流器过载能力系数。
7.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:所述传统发电机组一次调频门限f motor 、③限功率运行风机调频门限f wind_lim 、④高风速恒功率运行风机调频门限f wind_rate 、②最大功率跟踪模式运行风机调频门限f wing_mppt 、直流频率调制门限f flc 具有以下关系:f motor >f wind_lim >f wind_rate >f wind_mppt >f flc 。
8.如权利要求1所述的一种风机实时调频能力差异化的风电场参与系统协调方法,其特征在于:步骤2)中,所述调频控制策略为:①低转速不具备调频能力风机不参与调频,无须匹配调频控制策略;②最大功率跟踪模式运行风机、③限功率运行风机和④高风速恒功率运行风机均采用惯量下垂联合调频控制策略;调频控制检测系统频率偏差作为输入信号,然后经死区限幅环节后分别经比例和微分比例环节后对风电机组的转矩指令进行修正。